Жыныстардың морттығы мен созылымдығы
Жыныстардың созымдылығы және оған қарам-қарсы морттық қасиеттері оларды бұзу процестеріне әсерін тигізетіндіктен (мысалы, созымдылық жыныстың майдалануы мен ұсақталуынан куат сыйымдылығын арттыру), тау-кен өндірісінде созымдылық пен морттықтың түрлі кен-технологиялық көрсеткіштерін қолданады.
Мысалы, созымдылықтың технологиялық көрсеткіші ретінде, бір осьті қысу кезіндегі нақты жыныс үлгісін бұзудың меншікті жұмысының Ас, сондай беріктік шегі бар, идеал серпімді жынысты қысу арқылы бұзу кезіндегі серпімді жұмысынан Ас, қанша есе артық екенін анықтайтын параметр қабылдайды.
Бұзудың меншікті жұмысын кернеу-деформация диаграммасының ауданы бойынша. есептейді. Созылуының коэффициентін мына формула арқылы анықтайды.
(14.2)
Жыныстың шарттық қасиеттерін бағалау үшін А.А.Скочинский атындағы тау-кен ісі институтында Л.И. Барон морттық коэффициентін kм ұсынған. Ол, таза серпімді аймақта үлгіні деформациялауға кеткен жұмыстың Ас үлгіні бұзуға кеткен толық жұмысқа Ат қатынасына тең (7.1 суретті қараңыз).
(14.3)
Осы әдіс бойынша анықталған морттық коэффициенттер: мрамор үшін 0,13, әктас -0,23, КМА темірлі кварциті -0,38, джеспилита -0,5 болған.
Бір осьті қысу кезінде, беріктік шегінің өсуімен морттық коэффициенті артады.
Тау-кен жыныстарының созылулығы мен морттығын бағалайтын басқа да көптеген көрсеткіштер бар. Мысалы, морттық коэффициенттерді қысу және созу кезіндегі жыныс арқылы беріктігі шектерінің қатынастары арқылы есептейді.
(14.4)
немесе серпімділік шегінің σқысу және қысу кезіндегі беріктік қатынасы арқылы σЕ
(14.5)
Тау-кен жыныстарының қаттылығы
Тау-кен жыныстарының қаттылығы, жыныстың оған үшкір сайманның кіруіне кедергісін анықтайды, яғни нүктелі (түйісу) күш түсіру арқылы бұзуға қарсылық дәрежесі.
Минералдардың қаттылық дәрежесін анықтау үліш шкала ретінде он түрлі минерал алынған. Мұны алғаш ұсынған неміс ғалымының атына Моос шкаласы деп атайды. Моос шкаласындағы он минералдың ең жұмсағы бірінші, ең қаттысы оныншы болып номерленген. Әрбір үлкен номерлі минерал өзінен кейінгі әрбір кіші номерлі минералдың бетіне сызық түсіре алады.
Моос шкаласының эталоны (өлшеуіші) ретінде алынған он минерал мыналар:
1. Тальк
Гипс
Кальцит
Флюорит
Апатит
Ортоклаз
Кварц
Топаз
Корунд
Алмаз
Жыныстар түрлі минералдардан тұратындықтан және олардың қаттылығы жиынтық шама болғандықтан, оны анықтау үшін жынысқа ерекше штамппен жаншуға негізделген әдістерді қолданады.
Соққы кезінде немесе тұрақты артатын күш кезінде сайман жынысқа жаншыла ма, жаншылмай ма, соған байланысты статикалық Нст және динамикалық Нд қаттылық деп бөлінеді және де НстНд.
Көптеген тау-кен жыныстары үшін, арнайы штампқа түсірілген күштің әсерінен жыныстың өңделген бетіне морт түсіруге негізделген, статикалық қаттылықты анықтау әдісі қолданылады. Бұл әдісті Л.А.Шрейнерер енгізген.
Егер тәжірибе барысында деформация байқалса, оған қоса жыныстың серпімділік модулін де анықтауға болады.
Л.И.Борон және Л.Б.Глатман ұсынған: контактылы беріктік әдісі Л.А.Шрейнер әдісінің қарапайым түрі. Бұл әдіс табаны жалпақ, диаметрі 2-3 мм цилиндрлі штамты үлгінің өңделмеген бетіне жаншиды. Үлгінің контактылы рк (қаттылығы), морт бұзылу моментіндегі күштің шамасының (штамп астындағы куыс) штамп ауданына қатынасы арқылы анықталады.
рк және рш арасындағы байланыс шамамен келесіге тең
(14.6)
Жыныстың созымдылығы артқан сайын оның қаттылығы төмендей береді.
Жыныстың қаттылығы бір осьті қосу кезіндегі беріктік шегінен әрдайым жоғары, себебі ол жыныстың жан-жақты қысу кезіндегі беріктігіне сәйкес келеді және көлемдік қысудың сипаты біршама дәрежеде жыныстың серпімді және созылымдылық қасиеттерінен байланысты. Жалпы түрде жазуға болады.
(14.7)
Жыныс созымдылығының артуымен k коэффициентінің 20-дан 5-ке дейін төмендегені байқалған, яғни қаттылықтың сандық мәніне жақындаған деген сөз. Мысалы, Арменияның
жыныстары үшін k8,810, саздар және саздытақтатастар үшін k318, құмтастар үшін k220, карбонатты жыныстар үшін k512 коэффициенттері белгіленген. Сондықтан, (7.7) тендеуіндегі мәні бойынша рк-ға жақын р'к көрсеткішін шығару үшін, k коэффициентін созымдылық коэффициентіне kпл кері пропорционал етіп алуға болады. Онда р'к коэффициентін мына формула арқылы есептеуге болады.
(14.8)
Динамикалық қаттылықты Шора әдісі бойынша анықтауға болады. Оның мәні келесі де, сыналушы жыныс бетіне белгілі бір биіктіктен сфералы алмазды ұшы бар бөлек тасталынады. Қаттылық көрсеткіші ретінде блоктың кері секіру биіктігін алады.
Жыныс қаттылығы, бұзылу сайманының әсерінен бұзылуға қарсылығын көрсететіндіктен, бұрғылау қондырғысының өнімділігін анықтайды.
Достарыңызбен бөлісу: |