Міцність гірських порід (рос. прочность горных пород, англ. rock strength, tenacity; нім. Gesteinsfestigkeit f) — властивість гірських порід в певних умовах, не руйнуючись, сприймати впливи механічних навантажень, температурних, магнітних, електричних й інших полів, нерівномірне протікання фізико-хімічних процесів в різних частинах гірських порід й інше.
Загальна характеристика
Розрізняють міцність гірських порід:
- теоретичну — обчислену на основі обліку сил міжатомного зчеплення (вона відповідає приблизно 1/6 модуля поздовжньої пружності);
- статичну — властивість гірських порід сприймати короткочасні навантаження, прикладені з постійною швидкістю;
- динамічну — властивість гірських порід сприймати, не руйнуючись, динамічне навантаження;
- тривалу — міцність гірських порід, що знаходиться тривалий час під навантаженням; зменшення міцності породи в результаті збільшення тривалості дії навантаження характеризується коефіцієнтом розслаблення, що дорівнює відношенню миттєвої межі міцності на стиснення до певного значення тривалої міцності гірських порід (для глини цей коеф. дорівнює 1,5, для пісковика — 1,8, бетону — 1,7);
- залишкову — рівень несучої здатності зруйнованої гірської породи, що дорівнює мінім. напруженням при даній величині деформації, які порода витримує без подальшого деформування і руйнування;
- електричну — визначається значеннями напруги пробою;
- контактну міцність гірських порід — властивість приповерхневого шару гірських порід протистояти руйнуванню при місцевих контактних діяннях. Остання використовується як критерій руйнівної здатності порід різцями та шарошковим інструментом.
Показники, що характеризують міцність гірських порід
Показниками, що характеризують міцність гірських порід для різних випадків, є:
- границі міцності порід на стиснення σст,
- розтягнення σр,
- зсув θзс,
- вигин θвиг, а також
- текучості σт,
- повзучості σп та ін.
Для більшості порід границя міцності на розтягнення σр не перевищує 20 МПа. Границі міцності порід при зсуві, вигині і ін. видах деформацій завжди менші σст і більші σр, але ближчі до останньої. З породотвірних мінералів найбільшу міцність має кварц. У нього σст перевищує 500 МПа, у польових шпатів, піроксенів, авгіту, рогової обманки, олівіну і ін. залізисто-магнезійних мінералів σст = 200—500 МПа, у кальциту σст бл. 20 МПа. У полікристалічних гірських порід міцність в основному визначається силами взаємного зчеплення безпосередньо дотичних між собою зерен і насамперед залежить від їх міцності, а також будови. Найбільші значення границі міцності при стисненні мають щільні дрібнозернисті кварцити і нефрити (500—600 МПа). Значну міцність (більше 350 МПа) мають щільні дрібнозернисті граніти, трохи меншу — габро, діабази і грубозернисті граніти. Міцність вугілля при стисненні змінюється в залежності від ступеня його метаморфізму і зольності від 1 МПа (коксівне вугілля) до 35 МПа (антрацити).
СПЕЦІАЛЬНІ КОЕФІЦІЄНТИ МІЦНОСТІ — інтегральні критерії, що дають точнішу оцінку опірності породи руйнуванню при даних процесах, ніж загальний коефіцієнт міцності гірської породи. До спеціальних коефіцієнтів міцності належать контактна міцність гірської породи — при процесах механічного руйнування гірських порід у приповерхневому шарі з безударним прикладенням навантаження та подрібнюваність гірської породи — при дії на породу ударних навантажень.
Коефіцієнт структурного ослаблення
Коефіцієнт структурного ослаблення — співвідношення міцності гірських порід у масиві й у зразку; залежить від розмірів масиву, який деформується, величини блоків, їхньої форми і міцності.
Див. також
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
- Інженерна геологія (з основами геотехніки): підручник для студентів вищих навчальних закладів /Колектив авторів: В. Г. Суярко, В. М. Величко, О. В. Гаврилюк, В. В. Сухов, О. В. Нижник, В. С. Білецький, А. В. Матвєєв, О. А. Улицький, О. В. Чуєнко.; за заг. ред. проф. В. Г. Суярка. — Харків: Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, 2019. — 278 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Micnist girskih porid ros prochnost gornyh porod angl rock strength tenacity nim Gesteinsfestigkeit f vlastivist girskih porid v pevnih umovah ne rujnuyuchis sprijmati vplivi mehanichnih navantazhen temperaturnih magnitnih elektrichnih j inshih poliv nerivnomirne protikannya fiziko himichnih procesiv v riznih chastinah girskih porid j inshe Zagalna harakteristikaRozriznyayut micnist girskih porid teoretichnu obchislenu na osnovi obliku sil mizhatomnogo zcheplennya vona vidpovidaye priblizno 1 6 modulya pozdovzhnoyi pruzhnosti statichnu vlastivist girskih porid sprijmati korotkochasni navantazhennya prikladeni z postijnoyu shvidkistyu dinamichnu vlastivist girskih porid sprijmati ne rujnuyuchis dinamichne navantazhennya trivalu micnist girskih porid sho znahoditsya trivalij chas pid navantazhennyam zmenshennya micnosti porodi v rezultati zbilshennya trivalosti diyi navantazhennya harakterizuyetsya koeficiyentom rozslablennya sho dorivnyuye vidnoshennyu mittyevoyi mezhi micnosti na stisnennya do pevnogo znachennya trivaloyi micnosti girskih porid dlya glini cej koef dorivnyuye 1 5 dlya piskovika 1 8 betonu 1 7 zalishkovu riven nesuchoyi zdatnosti zrujnovanoyi girskoyi porodi sho dorivnyuye minim napruzhennyam pri danij velichini deformaciyi yaki poroda vitrimuye bez podalshogo deformuvannya i rujnuvannya elektrichnu viznachayetsya znachennyami naprugi proboyu kontaktnu micnist girskih porid vlastivist pripoverhnevogo sharu girskih porid protistoyati rujnuvannyu pri miscevih kontaktnih diyannyah Ostannya vikoristovuyetsya yak kriterij rujnivnoyi zdatnosti porid rizcyami ta sharoshkovim instrumentom Pokazniki sho harakterizuyut micnist girskih poridPokaznikami sho harakterizuyut micnist girskih porid dlya riznih vipadkiv ye granici micnosti porid na stisnennya sst roztyagnennya sr zsuv 8zs vigin 8vig a takozh tekuchosti st povzuchosti sp ta in Dlya bilshosti porid granicya micnosti na roztyagnennya sr ne perevishuye 20 MPa Granici micnosti porid pri zsuvi vigini i in vidah deformacij zavzhdi menshi sst i bilshi sr ale blizhchi do ostannoyi Z porodotvirnih mineraliv najbilshu micnist maye kvarc U nogo sst perevishuye 500 MPa u polovih shpativ pirokseniv avgitu rogovoyi obmanki olivinu i in zalizisto magnezijnih mineraliv sst 200 500 MPa u kalcitu sst bl 20 MPa U polikristalichnih girskih porid micnist v osnovnomu viznachayetsya silami vzayemnogo zcheplennya bezposeredno dotichnih mizh soboyu zeren i nasampered zalezhit vid yih micnosti a takozh budovi Najbilshi znachennya granici micnosti pri stisnenni mayut shilni dribnozernisti kvarciti i nefriti 500 600 MPa Znachnu micnist bilshe 350 MPa mayut shilni dribnozernisti graniti trohi menshu gabro diabazi i grubozernisti graniti Micnist vugillya pri stisnenni zminyuyetsya v zalezhnosti vid stupenya jogo metamorfizmu i zolnosti vid 1 MPa koksivne vugillya do 35 MPa antraciti SPECIALNI KOEFICIYeNTI MICNOSTI integralni kriteriyi sho dayut tochnishu ocinku opirnosti porodi rujnuvannyu pri danih procesah nizh zagalnij koeficiyent micnosti girskoyi porodi Do specialnih koeficiyentiv micnosti nalezhat kontaktna micnist girskoyi porodi pri procesah mehanichnogo rujnuvannya girskih porid u pripoverhnevomu shari z bezudarnim prikladennyam navantazhennya ta podribnyuvanist girskoyi porodi pri diyi na porodu udarnih navantazhen Koeficiyent strukturnogo oslablennyaKoeficiyent strukturnogo oslablennya spivvidnoshennya micnosti girskih porid u masivi j u zrazku zalezhit vid rozmiriv masivu yakij deformuyetsya velichini blokiv yihnoyi formi i micnosti Div takozhMicnist Teoriyi micnosti Trivkist girskih porid Tverdist girskih poridLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Inzhenerna geologiya z osnovami geotehniki pidruchnik dlya studentiv vishih navchalnih zakladiv Kolektiv avtoriv V G Suyarko V M Velichko O V Gavrilyuk V V Suhov O V Nizhnik V S Bileckij A V Matvyeyev O A Ulickij O V Chuyenko za zag red prof V G Suyarka Harkiv Harkivskij nacionalnij universitet imeni V N Karazina 2019 278 s