Гидравлические свойства ГП

Горно-технологические параметры ГП

Как объект горных разработок горные породы подразделяются на скальные, полускальные, плотные, мягкие, сыпучие, разрушенные и характеризуются различными горно-технологическими свойствами — крепостью, абразивностью,твёрдостью, буримостью, взрываемостью. Всю совокупность физических и горно-технологических свойств горных пород, описывающих их поведение в процессах разработки месторождения, принято называть физико-техническими свойствами пород. Горно-технологические параметры являются комплексными показателями горных пород и используются для расчётов производительности различных агрегатов, нормирования труда горнорабочих и т. д. С целью выбора рациональных методов и механизмов разрушения применяются различные классификации горных пород по горно-технологическим свойствам (например, в практике горного дела широко применяется классификация горных пород по крепости, предложенная профессором М. М. Протодьяконовым-старшим). Физико-технические свойства горных пород определяют технологию разработки месторождений полезных ископаемых, являются источником информации вразведочной геофизике и инженерной геологии. Закономерности изменения физико-технических параметров горных пород от внешних воздействий используются для создания новых методов разрушения и переработки полезных ископаемых.

КРЕПОСТ Ь горных пород — общепринятое условное понятие, символизирующее совокупность механических свойств горных пород, проявляющихся в различных технологических процессах при добыче и переработке полезных ископаемых.

АБРАЗИВНОСТЬ горных пород — способность горных пород изнашивать контактирующие с ними твёрдые тела (детали горных машин, инструменты и т.п.).

ТВЁРДОСТЬ горных пород — свойство горных пород оказывать сопротивление внедрению в них других тел при сосредоточенном контактном силовом воздействии.

БУРИМОСТЬ горных пород — сопротивляемость горных пород разрушению в процессе бурения.

ВЗРЫВАЕМОСТЬ горных пород — сопротивляемость горных пород разрушению под действием взрыва зарядавзрывчатого вещества.

Гидравлические свойства массива горных пород имеют наибольшее значение для геотехнологических способов разработки месторождений полезных ископаемых. Основной группой гидравлических свойств являются фильтрационные. Их иногда называют коллекторскими. В первую очередь фильтрационные свойства зависят от пористости, т.е. совокупности всех пустот в горных породах, заключённых между минеральными частицами или их агрегатами [4].

Общая пористость — отношение объёма пустот и пор к объёму горной породы.

Отношение объёма пор к объёму минерального скелета породы называется коэффициентом пористости.

Динамическая пористость учитывает только те поры, по которым может фильтроваться жидкость, иногда её ещё называют открытой (эффективной) пористостью.

Площадь поверхности, образуемая стенками пустот и пор, является одной из важнейших геотехнологических характеристик горной породы — проницаемостью.

Свойство горных пород пропускать через себя жидкости и газы характеризуется коэффициентом проницаемости и коэффициентом фильтрации.

Для целей геотехнологии проницаемость горных пород следует определять в натурных условиях, т.к. только при этом можно учесть всю гамму влияющих факторов.

Различают абсолютную, эффективную и относительную проницаемость.

Абсолютная проницаемость характеризует пропускную способность образца для воздуха при атмосферном давлении и вычисляется по линейному закону фильтрации.

Эффективная (фазовая) проницаемость характеризует пропускную способность для различных жидкостей.

Относительная проницаемость — отношение эффективной проницаемости к абсолютной.

В горных породах различают проницаемость межгранулярную и трещинную, причём последняя значительно выше.

Кроме фильтрационных, к гидравлическим свойствам массивов горных пород относятся:

§ влагоёмкостъ — способность горных пород вмещать и удерживать воду;

§ водоотдача — способность горных пород отдавать воду путём свободного вытекания;

§ водоустойчивость — способность горных пород сохранять связность, консистенцию и прочность при взаимодействии с водой;

§ капиллярность — способность горных пород поднимать влагу по порам под воздействием капиллярных сил;

§ набухание — способность горной породы увеличивать объём под воздействием влаги;

§ усадка — способность горной породы уменьшать объём при высыхании;

§ просадочностъ — способность горной породы уменьшать объём при замачивании;

§ смачиваемостъ — способность горной породы входить в молекулярное взаимодействие с жидкостями;

§ адсорбция — способность горной породы концентрировать на своей поверхности различные вещества из газов, паров и жидкостей;

§ абсорбция — способность горной породы поглощать пары, газы и жидкости;

§ липкость — способность горной породы прилипать к различным предметам