Основные закономерности разрушения горных пород

Разрушение горных пород происходит вследствие отрыва, сдвига, среза или скалывания. При растяжении, горные породы разрушаются преимущественно на отрыв, а при сжатии на скалывание. Разрушение горной породы, в большей степени происходит по контактным поверхностям между отдельными минеральными зернами. Этот процесс происходит постепенно, и требует времени. Продолжительность разрушения горной породы зависит от температуры, нагрузок, активности среды, напряженного состояния и прочих факторов.

Процесс разрушения горных пород при бурении скважины может быть поверхностным или объемным. Поверхностное разрушение сводится к истиранию, дроблению, выламыванию породы, и как правило, является неэффективным. Ввиду неэффективности поверхностного разрушения, остановимся на более подробном рассмотрении процесса объемного разрушения горной породы.

Бурение долотом, можно рассматривать как вдавливание в горную породу штампа, с плоским и криволинейным основаниями. С увеличением степени нагрузки на штамп, меняется скорость деформации. Существует три вида напряженного состояния породы под штампом, это:
– уплотнение (1);
– предельное равновесие (2);
– разрушение (3).
Цикл разрушения горных пород состоит из этих трех состояний.

1.Под уплотнением имеется ввиду затухание деформации, когда ее скорость уменьшается до нуля. В процессе разрушения горной породы, уплотнение характеризуется поверхностным разрушением.

2. Под предельным равновесием понимают разрывы и сдвиги, когда не наблюдается затухания скорости деформации, наоборот, при определенной нагрузке она становится постоянной. С увеличением напряжений, в горной породе увеличивается количество трещин, и возникают следующие друг за другом сдвиги. Длительность разрушения в этом состоянии зависит от нагрузки и условий, в которых производится процесс разрушения. При этом происходит объемное разрушение горной породы.

3. Под разрушением понимают состояние прогрессивного увеличения деформаций, продолжительностью в долях секунды, характеризующееся объемным разрушением.

При ударном воздействии, механическое разрушение горных пород происходит при напряжениях, которые соответствуют пределу прочности, но меньше критических. При ударах с определенной силой, соответствующей определенному верхнему пределу, разрушение горной породы происходит после одного удара. В случае уменьшения значения силы до определенного нижнего предела, для разрушения породы необходимо увеличение количества ударов в одну и ту же точку. При определенном значении силы, соответствующем определенному нижнему пределу, разрушение породы не будет производится при любом количестве ударов.

Фактор разрушения горных пород при циклических напряжениях обусловлен их усталостью. При напряжениях, близких к пределу усталости породы, для ее разрушения необходимо некоторое число циклов нагружения.

Исследуя различные способы разрушения горной породы, было установлено, что при вдавливании штампа с погружением на 0,1 – 0,25 мм, длительность цикла разрушения составляет всего 0,002 секунды. Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что процесс разрушения скальных пород происходит без внедрения зубьев долота. При длительном контакте зубьев с породой, они погружаются в продукты ее разрушения. Для достижения максимального разрушительного эффекта, необходимо не мгновенное воздействие с большой силой, а продолжительное воздействие с меньшей силой.

Интересуют древесно-плитные материалы для производства мебели? Обращайтесь в компанию «Новатор», вот ссылка. Очень низкие цены!

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

©2017VseOBurenii.com – Все о бурении!

Сайт создан исключительно в некоммерческих целях.
При использовании материалов с данного сайта обязательно указывайте ссылку на vseoburenii.com!

Рейтинг@Mail.ru

Игры блог, автомобили. примеры на php.