Объемный вес
ПЛОТНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД
Плотностные свойства характеризуют поведение горных пород в гравитационном поле. К основным характеристикам относятся следующие.
Объемная масса - масса m единицы объема горной породы в естественном состоянии V
. (2.1)
Удельная масса (плотность) - масса единицы объема минерального скелета горной породы, т.е. объема породы без трещин, пустот и пор
(2.2)
Размерность данных показателей – или.
В горной практике часто необходимо учитывать не количество вещества (т.е. массу), а силу, с которой это вещество притягивается к центру Земли (т.е. вес G). В этом случае используют следующие показатели:
; (2.3)
(2.4)
Большое значение для практики имеет пористость горных пород. Под пористостью понимают относительный объем пор и пустот в породе
. (2.5)
Измеряется пористость в долях единиц или в процентах. По своим размерам поры подразделяются на:
• сверхкапиллярные (размером более 100 мкм),
• капиллярные (от 0,2 до 100 мкм),
• субкапиллярные (менее 0,2 мкм).
|
|
Это деление основано на характере движения жидкостей в различных видах пор. В первом случае это движение обусловлено действием силы тяжести, во втором за счет капиллярных сил поднятия. В субкапиллярных порах жидкость не передвигается вообще, так как она прочно связана со стенками пор. По характеру пор различают:
• Общая пористость - характеризует полный объем всех пор и пустот» горной породе. Нетрудно убедиться, что такую пористость можно оценить по разнице между удельной и объемной массой (или весом) породы
(2.6)
• Открытая пористость - характеризует поры, сообщающиеся между собой и выходящие на поверхность горной породы. По таким порам, образующим сквозные каналы, может циркулировать газ или вода.
• Эффективная пористость — характеризует поры, по которым может передвигаться данная жидкость при заданном давлении, например, цементный раствор или жидкий аммиак под давлением, которое обеспечивает имеющаяся компрессорная станция.
Важнейшей характеристикой, определяющей параметры большинства процессов горной технологии, является трещиноватость горных пород. Под трещиной понимают плоский разрыв сплошности среды, величина которого на порядок и более превосходит межатомное расстояние (м). Трещины разбивают массив горных пород на отдельные блоки и тем самым определяют его строение и устойчивость. Трещиноватость может оцениваться множеством самых разных показателей, главными из которых являются следующие:
• модуль трещиноватости - число трещин на один квадратный или погонный метр,
• ширина зияния - расстояние между берегами трещины,
• степень и качество заполнения трещин,
• азимут трещин,
• расстояние между трещинами одного порядка и др.