Физика горных пород

Учебное пособие

Латышев О.Г. Физика горных пород: Учебное пособие. - Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2001. - 103с.

Учебное пособие представляет собой систематическое изложение основ физики горных пород в соответствии с программой курса для гор­ных специальностей вуза. Рассматриваются плотностные, механические, тепловые и электромагнитные свойства горных пород. Обсуждаются осо­бенности формирования свойств массива горных пород, основные спосо­бы контроля и управления свойствами и состоянием горных пород, а также свойства пород в особых состояниях.

Пособие предназначено для студентов всех специальностей по на­правлению «Горное дело» очного и заочного обучения. Для организации самостоятельной работы студентов предусмотрены контрольные вопросы и упражнения, представленные в виде различных вариантов заданий.

Рецензент - д-р техн. наук Боликов В.E. (ИГД УрО РАН)

Печатается по решению Редакционно-издательского совета Уральской государственной горно-геологической академии

© Уральская государственная горно-геологическая академия, 2001

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ. 5

1. СОСТАВ, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД.. 5

1.1. Горные породы как объект разработки. 5

1.2. Классификация свойств горных пород.. 6

1.3. Силы связи и внутренняя структура горных пород.. 6

1.4. Дефекты кристаллической структуры.. 8

2. ПЛОТНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД.. 9

3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД.. 10

3.1. Напряжения и деформации в горных породах. 10

3.2. Напряженно-деформированное состояние горных пород.. 11

3.3. Упругие свойства горных пород.. 12

3.4. Распространение упругих колебаний в горных породах. 14

3.5. Акустические свойства горных пород.. 14

3.6. Методы определения упругих свойств горных пород.. 15

3.7. Прочность горных пород. Критерии прочности. 16

3.8. Теория прочности Мора. 17

3.9. Паспорт прочности горных пород.. 17

3.10. Пластические свойства горных пород.. 18

3.11. Реологические свойства горных пород.. 19

4. ГОРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРОД.. 21

5. ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД.. 23

5.1. Теплоемкость горных пород.. 23

5.2. Распространение тепла в горных породах. 23

5.3. Тепловое расширение и термические напряжения в горных породах. 24

6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД.. 25

6.1. Электропроводность горных пород.. 25

6.2. Диэлектрическая проницаемость и поляризация горных пород.. 26

6.3. Диэлектрические потери в горных породах. 26

6.4. Магнитные свойства горных пород.. 27

7. СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД В ОСОБЫХ СОСТОЯНИЯХ. 28

7.1. Гранулометрический состав разрушенных пород.. 28

7.2. Механические свойства разрушенных пород.. 30

7.3. Водно-физические свойства глинистых пород.. 31

7.4. Механические свойства глинистых пород.. 33

7.5. Мерзлые горные породы.. 34

8. МАССИВ ГОРНЫХ ПОРОД.. 36

8.1. Свойства массива горных пород.. 36

8.2. Натурные методы изучения свойств массива горных пород.. 36

8.3. Косвенные методы оценки свойств массива горных пород.. 37

8.4. Влияние физических полей на свойства горных пород.. 38

8.5. Масштабный эффект в горных породах. 38

8.6. Строение массива горных пород.. 39

8.7. Методы изучения строения массива горных пород.. 40

9. УПРАВЛЕНИЕ СВОЙСТВАМИ И СОСТОЯНИЕМ ГОРНЫХ ПОРОД.. 41

9.1. Укрепление горных пород.. 41

9.2. Разупрочнение горных пород.. 42

9.3. Управление горным давлением.. 42

9.3.1. Формирование горного давления. 42

9.3.2. Механизм горных ударов и выбросов пород. 44

9.3.3. Прогнозирование горных ударов. 45

9.3.4. Предотвращение горных ударов и выбросов. 46

10. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ.. 47

Рекомендуемая литература. 52