• Физика
• вуз

Механические свойства горных пород описывают их реакцию на нагрузку и включают прочность, деформируемость, упругость, пластичность и хрупкость; значения этих характеристик зависят от минерального состава, пористости, трещиноватости, влажности и направления нагружения. Прочность при одноосном сжатии определяют по предельной нагрузке, отнесенной к площади поперечного сечения образца, а модуль упругости характеризует отношение напряжения к упругой деформации в принятом диапазоне нагружения. Плотность — отношение массы породы к занимаемому ею объему; при этом различают плотность образца с учетом пор и плотность твердого вещества без порового пространства. В лаборатории плотность устанавливают по массе и объему подготовленного образца, а механические показатели — стандартизованными испытаниями на сжатие, растяжение или сдвиг. Полученные величины используют при классификации пород, расчетах устойчивости массива и выборе параметров горных работ, учитывая масштабный эффект и неоднородность природного материала.

Ключевые факты

1. ГОСТ 21153.2-84 устанавливает лабораторный метод определения предела прочности горных пород при одноосном сжатии.
2. В одноосном испытании прочность при сжатии вычисляют как отношение максимальной нагрузки разрушения к площади поперечного сечения образца.
3. Пористость связывает плотность сухой породы и плотность минерального скелета; для ее оценки важно точно определить объем пор.
4. Модуль Юнга и коэффициент Пуассона относятся к упругим характеристикам и применяются при описании деформации пород под нагрузкой.
5. Анизотропия слоистых пород приводит к различию прочности и деформируемости при испытаниях вдоль и поперек напластования.
6. ГОСТ 21153.0-75 регламентирует отбор и подготовку проб горных пород для лабораторных испытаний.