Физични и механични свойства на скалите, влияещи върху процеса на сондиране, основни закони

един.Основните физико-механични свойства на скалите, влияещи върху процеса на тяхното разрушаване по време на изграждането на кладенец­zhin, са еластичност и пластичност, твърдост, абразивност и непрекъснатост

физични

1. Сгъвания на земната кора:

и - антиклинална и синхронинална;
6 - изпускане и изтласкване; в - елементи
постелки от слоеве; 1 - шев отгоре;
2 - дъното на леглото

Еластични свойства на скалите. Всички скали претърпяват деформации под въздействието на външни натоварвания, изчезвайки­заседнал след сваляне на товара или останал. Извикват се първите еластична деформации, а втората - лице­ical. Повечето минерали, образуващи скали, са еластично чупливи тела, тоест те се подчиняват на закона на Хук и се срутват, когато напреженията достигнат границата на еластичност. С просто разтягане или компресия на еластично тяло, относителното удължение или компресия е пропорционално на нормалното напрежение­zheniya:

където Е е модулът на Йънг; - деформация.

Скалите принадлежат на еластично крехки тела и са подчинени­Законът на Хук само при приложение на динамично натоварване. Еластичните свойства на скалите се характеризират с модула на еластичност­гости (модул на Йънг) Е. и съотношението на Поасон (, където - напречна деформация; - надлъжна деформация). Модулът на еластичност на скалите зависи от минералогичния им състав, вида на натоварването и големината на приложеното натоварване, структурата, текстурата и дълбочината на залягане на скалите, състава и структурата.­на циментиращо вещество в кластични скали, степента на влага­съдържание, нетно към бруто и съдържание на карбонати в скалите.

Съотношението на Поасон за повечето скали и минерали е в рамките на 0,2. 0,4, а само при кварца е необичайно ниско - около 0,07, което се дължи на особеностите на структурата­неговата кристална решетка.

Пластични свойства на каменната пяна (пластичност). Унищожи­някои скали се предшестват от пластична деформация­мация, която започва, когато напрежението в­един вид еластична граница. Пластичността зависи от минералогията­състав на скалите и намалява с увеличаване на съдържанието­жания от кварц, фелдшпат и някои други минерали. Глините и порите имат високи пластични свойства.­dy, съдържащи соли. При определени условия някои скали са склонни да пълзят. Пълзенето се проявява в постоянното нарастване на деформацията при постоянно напрежение. Глините, шистите, солените скали, калниците и някои сортове варовици се характеризират със значително пълзене.

Твърдост на скалата. Под твърдостта на пони скалата­способността му да се противопоставя на проникването му (проникване) на скалорежещия инструмент.

В геологията е широко разпространена скалата на Моос за твърдост на минералите, според която условната твърдост на минералите се определя чрез метода на надраскване. Тази скала се основава на твърдостта на най-често срещаните минерали и скали, а на по-малко твърдите се присвояват по-ниски числа:

1 - талк; 2 - гипс или каменна сол; 3 - варов шпат или калцит; 4 - флуор шпат; 5 - апатит; 6 - фелдшпат; 7 - кварц; 8 - топаз; 9 - корунд; 10 - диамант.

Въз основа на многобройни изследвания на Л.А. Шрайнер предложи класификация на скалите, която се различава от скалата на твърдост по Моос по това, че най-пълно отчита основите­ните физични и механични свойства на скалите, които влияят­за процеса на сондиране (Таблица 1.1).

Група I включва скали, които не дават обща чуплива фрактура (слабо циментирани пясъци, глинести глини, вар­Найк-черупкови скали, мергели, глини с чести пластове пясък­никове, мергели и др.). Група II включва еластопластични скали (шисти, доломитизирани варовици, твърди анхидрити, доломити, конгломерати върху силикатен цимент, кварцово-карбонатни скали и др.). III група включва еластични чупливи, главно магматични и метаморфни скали.

Абразивност на скалите. Под абразивност под скала се разбира способността й да износва инструмент за рязане на скали в контакт с нея в процеса на тяхното взаимодействие. Абразивността на скалите се проявява в процеса на абразивно (главно механично) износване и е негова характеристика­риес. Следователно индикаторите за абразивност могат да се разглеждат като индикатори за механичните свойства на скалите.Абразивността на скалата, както всеки друг индикатор за механични свойства, отразява поведението й в специфични­тест или условия на работа. Понятието за абразивния метод­ността е тясно свързана с концепцията за външно триене и износване. Абразивните свойства на скалите не са добре разбрани. Триенето се влияе значително от околната среда. Коефициент на поресто триене­du, чиято повърхност се навлажнява с глинен разтвор, по-малко­повече от същия коефициент на триене върху скалата, навлажнена с вода, и много по-нисък от коефициента на триене срещу суха скала. Сред скалите квар е най-абразивният.­и фелдшпатови пясъчници и алевролити (циментирани­скали с отпадъчни зърна с размери от 0,01 до 0,1 mm). Разработени са няколко класификации за абразивност на скалите. Тази концепция беше предложена за оценка на структурното състояние на скалите и способността им да пренасят въздействия в скалата, например външно налягане.­нейната течна или газова среда. Степента на пригодност за такова излагане се определя от интраструктурните смущения.­в скалата (пукнатини, пори, повърхности на свободен контакт­че зърнени култури и т.н.).