Основните физико-механични свойства на скалите са еластичност, пластичност, якост, твърдост, абразивност.
Еластичните тялото е способността да се възстанови оригиналната форма или обем след отстраняване на натоварването.
Еластичните свойства скали, и други подобни еластични твърди вещества, характеризиращ се с четири параметъра: модул на надлъжна еластичност или модул на Янг, съотношение на Поасон, модул на срязване и насипни модул.
Янг модул Е е съотношението на нормална стрес и до подходящо удължение (или скъсяване) DWhen едноосен напрежение (компресиране)
E характеризира еластична деформация съпротивлението на скала в напрежение (компресия).
Фактори, влияещи върху модул на Юнг могат да бъдат разделени на две групи: технически и физически.
а) Метод за определяне на: единния натоварване Е, с многократно зареждане и разтоварване. модул на надлъжно звено еластичност. изчислява чрез скоростта на разпространение на еластични вълни. E<Ем <Ед .
E яде по-малко и по-малко 1,2-1,5 пъти Единичните няколко пъти.
ЕС в 1,1-1,3 пъти повече Еп и е от 0.25-0.35 Eszh.
в) Стойността на приложеното натоварване. С увеличаване на напрежението E увеличава при пресоване, докато тя намалява в напрежение.
г) скорост на зареждане. С бързото зареждане E 1,1-1,5 пъти по-голяма, отколкото по време бавно.
величина Е скала засегнати от следните фактори на околната среда В: минералогичния състав, структура, текстура, влажност, температура, дълбочина на състава и структурата на циментов материал в кластични скали и sandiness карбонатни скали.
Минераложката състава на скалата има значителен ефект върху модула на еластичност. Така, Е шисти 1.5-2.5 х 10 4 МРа и кварцит -7,5-10 х 10 4 МРа. E E скали винаги по-малко основна скала, образуващи минерални.
Най-модулът на Йънг се увеличава с рок карбонатни шисти бруто. E значително да повлияе на състава и структурата на циментов материал в кластични скали. По този начин, с карбонат цимент пясъчници имат модул на Янг-голяма от тези с глинест цимент.
На модул на Юнг да засегне размер на зърното, порьозност и наслояване разлистване: с увеличаване на размера на зърното, порьозността, той е намалял; в посока по протежение на спалното бельо е по-висока, отколкото в перпендикулярна
С увеличаване на стойността на Е намалява влажност. Например, чрез повишаване на влажността на шистов от 3 до 14% от модул на Юнг намалява 716-314 МРа, и с увеличаване на влажност от 14 до 23% намалява 314-29 МРа.
С увеличаване на дълбочината на порьозност намалява рок, увеличава тюлени скали и техните модул увеличения Йънг.
Коефициент на Поасон е абсолютната стойност на съотношението на относително странично деформация d1 спрямо надлъжната деформация г
За повечето седиментни скали m варира от 0.1 до 0.4, и само някои видове достига свръхпластично 0,45-0,5 (каменна сол бишофит, carnallite, висока пластичност глини влажни).
Големината на м се влияе от същите фактори, както в модул на Юнг.
Модул напречно срязване или модул на еластичност G е съотношението на срязване стрес т й съответния ъгъл смяна между равнините, към която се прилага напрежение на срязване
G определя способността на материала да устоява на промените във формата, като се поддържа обема си.
Насипни модул К под хидростатично налягане - нормално съотношение стрес и на стойността на относителното обем компресия D, това напрежение, индуцирано
Стойността К характеризира способността на материала да се противопоставят на промяна в обема си, не е съпроводено с промяна на формата.
Сила - способността да устои на фрактура на рок е основна характеристика на скали. Трайност се определя от силите на сцепление и вътрешно триене.
Фактори, влияещи върху силата на рок също могат да бъдат разделени на естествени и технически.
А) щам тип sszh >> TC ³sizg ³sr. Rocks имат най-голяма устойчивост на счупване при компресия. Дълготрайност седиментни скали в други видове деформации обикновено се сгъват по-малко.
По този начин, якостта на опън е TE2 до 18%, в срязване - от 5 до 20%, огъване - от 5 до 35% съдържание едноосен компресия. Това се дължи на крехкост на повечето видове, големия брой местни дефекти и хомогенностите в тях, намаляване на сцеплението сила с разстояние скални зърна една от друга по напрежение. От гледна точка на оглед рок чупене на най-изгодна напрежението на опън е, че трябва да се вземат предвид при проектирането на режещия инструмент.
B) фактор мащаб. По силата на скалата се отразява на размера на пробите.
B) скорост на зареждане. Дълготрайност скали зависи от скоростта на зареждане. В рамките на малки проценти зареждане (до 10 м / сек) почти не се различава индикатор за силата. По време на работа на действителния рок рязане темпа на товарене инструмент обикновено не надвишава 5 м / сек.
рок сила до голяма степен зависи от неговия минерален и петрографски състав. Най скала образуващ минерал е силициев диоксид, то едноосен якост на натиск над 500 МРа, докато силата на желязо-магнезиеви силикати и алумосиликати на 200-500 МРа, както калцит - от 10 до 20 МРа. Следователно рок сила обикновено се увеличава с увеличаване на съдържанието на силициев диоксид в минералния състав на скалните образуващ зърна, и като част от циментови материали. Най-големите скали якост имат плътност, равна на плътността на кварц - 2 700 кг / м 3 (фиг.4).
Трайност карбонатни скали зависи от съотношението на калцит и доломит. Доломит Калцит-силни 1,2-1,3 пъти. Намаляване на калцит 100-7% води до увеличаване в сила 160-300 МРа. От сулфат скали показват най-голяма сила анхидрита (sszh до 130 МРа), но им е драстично варира поради преминаването на анхидрид на гипс (sszh до 50 МРа).
По силата на скалата се отразява на размера на минералните зърна. Така например, силата на фина и фин пясъчник arkose варовик 2-2,5 пъти по-висока, отколкото на силата на груби версии на тези видове натиск.
Силата на подобни скални нараства с намаляването на порьозност.
Силата на повечето видове намалява с увеличаване на влажност. Особено забележимо намаляване на силата на глина, рок chemogenic, мергели и глинести пясъчници с цимент. Когато овлажняване рок силата им се намалява с 10-30%.
Видове с силикатна и белооката цимент имат значително по-висока здравина от скалите карбонатните и глинени цименти.
Сила седимент оказва съществено влияние върху степента на метаморфизъм. Например, силата на глини, появяващи се на голяма дълбочина и се подлага на първоначален етап метаморфизъм поради температура и налягане, може да достигне 50-100 МРа от едноосен якост на натиск докато глина от същия минералния състав, появяващи се в близост до повърхността, е 2-10 МРа ,
На стабилността на скалите се отрази не само на якостни характеристики в стените на кладенеца, но и реологичните свойства, които характеризират деформацията на скалите под продължителното излагане на стрес. Тези свойства правят разлика пълзене и релаксация.
Creep рок - това явление е постепенното развитие на деформация при постоянно напрежение с течение на времето, дори и ако напрежението е по-малко от границата на еластичност.
Стрес релаксация се нарича постепенно намаляване на стреса в скалата при постоянна деформация.
Познаването на реологичните свойства на скалите позволява да се оцени ефекта от времевия фактор в промяната на статута си по стените на кладенеца и в техните квартали.
Твърдост - рок сила вдлъбнатина, скали способност да устои на въвеждане в него на друго вещество.
В процеса на механична повреда на скалата на сондажен отвор отдолу е от първостепенно значение, Дрен-операционна нож инструмент тяло в скалата. За да изчислите инструмента изпълнение на рок съпротивление трябва да знае неговата твърдост.
Има много методи за измерване на твърдостта на риболова майка, но всъщност най-често срещаният метод на сондиране, предложен през 1942 г. и по проект на проф LA Шрайнер. Техниката приети като БДС 12288-66.
По метода на LA Schreiner твърдост на скалата се определя с помощта на поансон с плоска опорна повърхност. За изследователски употреба пощенски марки на два вида: стомана (Фигура 5а) и посочете карбид (5б).
умре площ контактна повърхност може да варира от 1 до 10 mm 2, в зависимост от размера на минерални зърна, рок структура и текстура.
При тестване силно порьозен и груби скала препоръчва използването на матрици с базовата площ на 5 mm 2 или повече, за скали и гъсти хомогенни твърди подходящи матрици с база площ от 2 mm 2. Във всеки случай е необходимо да се постави печат върху повърхността на пробата, така че в контакта не е най-малко три зърна на скалата.
Натоварването на матрицата се увеличава бавно, докато определена критична стойност PCR. скок, съответстващ на първата фрактура под умре. Това натоварване (в N) характеризира устойчивост на проникване скала е критично матрица, т.е. Това ни дава възможност да се оцени твърдостта на проба. Твърдостта се измерва по метода на LA Schreiner (твърдост печат), - критично налягане при дюзата за контакт със скалата, скок, съответстваща на първата фрактура.
Поради естеството на деформация при печата на всички породи са разделени на три класа: крехката, еластопластично, пластмаса (силно порьозен).
Когато се изпитва крехък скала деформация до фрактурата остава еластичен момент, т.е. деформация развива пропорционално на товара до унищожаване (Фигура 6а).
Твърдостта на печата
където S - контактната повърхност т2.
графика еластопластично деформация породата на забележим две характеристика деформация част (Фиг.6, б) OA - еластична деформация, АВ - пластична деформация.
рок унищожаване под матрицата при излагане възниква натоварване Pcr> Ро, където Ro - натоварване, съответстващо на точката за добив.
Свързани статии