На головну

Твердість анизотропной гірської породи

  1. Б 35.1 Твердість металу і мікротвердість поверхневого шару. методи визначення
  2. У чому відмінність понять кислим породи-, - кислі грунти -, - кислі дожді-, - кислі водойми-?
  3. Вплив вологості зерна на мікротвердість оболонок і ендосперму
  4. Вплив зовнішнього середовища на твердість гірських порід
  5. Вплив діаметра індентора на твердість гірських порід
  6. Вплив дотичного навантаження на напружений стан гірської породи при осьовому впровадженні індентора
  7. Вплив форми впроваджуваного индентора на процеси деформування і руйнування гірської породи

Гірські породи відрізняються істотним відхиленням міцності властивостей від середніх значень. У ряді випадків ці відхилення не мають, на перший погляд, будь-яких явно встановлених закономірностей і розподілені в об'ємі зразка або масиву гірської породи досить випадково. Цьому є свої причини і пояснення, пов'язані з процесами при утворенні порід, їх тектонічної напруженістю і ін.

Для інших гірських порід, перш за все відрізняються наявністю шаруватої або сланцюватою текстури, закономірності зміни характеристик міцності властивостей і, перш за все, твердості, а відповідно і буримости, пов'язані з орієнтацією шарів, поверхонь отдельностей, спрямованої укладанням кристалів мінералів і ін. Такі породи характеризуються яскраво вираженою анізотропією властивостей міцності.

 Анізотропія гірських порід істотно впливає на Бурим, на формування стовбура свердловини.

Анізотропія гірських порід призводить до невиправданого зростання обсягу зруйнованої породи через появу поперечних, дестабілізуючих роботу бурового інструменту, сил, що знижує ресурс інструменту. Формування уступів в стінці свердловини під впливом поперечних сил може призводити до втрат діючої осьового навантаження.

Анізотропія гірських порід створює проблеми при кернообразованіі.

Таким чином, анізотропія гірських порід істотно впливає на ефективність буріння, а тому слід враховувати особливості розподілу міцності властивостей гірських порід.

Як показують дослідження, показники анізотропії різних гірських порід можуть варіювати в межах від 1,05 (слабка анізотропія) до 1,25 (середня) і 1,8-2,0 (сильна анізотропія гірських порід).

Наприклад, роботи по визначенню показників анізотропії Лениногорского рудного району (Казахстан), виконані В. Д. Ларионовим, показали, що анізотропія по твердості максимальна в вулканогенних туфах-туффіти - Дот = 1,22-1,83, а середня і найменша - в осадових (Кт = 1,17-1,27) і магматичних породах (Кт = 1,06-1,08) [21].

На рис. 3.7 наведені результати визначення твердості анизотропного туфо-дацит. Порода є еффузівной, що має флюїдальниє текстуру, яка визначає анізотропію різного ступеня, задану полосчатим чергуванням світло і темно-коричневих субпараллельно слойков [21, 22].

Результати визначення твердості туфо-дацит в площині, перпендикулярній флюїдальниє, наведені на рис. 3.7, а, б, згідно з якими показник анізотропії по твердості Дор= 1,65 (співвідношення твердостей, заміряні уздовж і перпендикулярно верствам породи), а розподіл твердості по відношенню до сланцеватості досить близько до лінії еліпса.

Згідно з отриманими даними, породу можна характеризувати як анізотропну пружно-пластичну породу середньої твердості.

За діаграм деформації туфу розраховані модулі пружності (Е) І коефіцієнти пластичності (Кп). Для даної породи визначені також граничні значення напружень на стиск і розтяг за цими напрямками. Зазначені значення параметрів склали: ?//р= 12963,5 кПа, ?+р= 21658 кПа, ?//сж= 12287,2 кПа, ?+сж= 15190 кПа. Коефіцієнт Пуассона (?) Для туфу-дацит дорівнює 0,07 і 0,1 при випробуванні породи уздовж і перпендикулярно флюїдальниє, відповідно.

Отримані експериментально значення параметрів дозволили розрахувати комплексний показник, який об'єднує всі параметри властивостей, питому контактну роботу руйнування As (Формула 3.8).

Результати визначення параметрів фізико-механічних властивостей туфо-дацит і показники буримости алмазної одношарової коронкою, наведені в табл. 3.5.

Таблиця 3.5



Руйнування породи впровадженням декількох індентора | Параметри фізико-механічних властивостей і буримости туфо-дацит

Основні принципи і закономірності динамічного руйнування гірських порід | Механізм і енергоємність руйнування гірських порід при динамічному навантаженні | Руйнування гірської породи ударом при несиметричному навантаженні индентора | Твердість мінералів і гірських порід | Метод визначення твердості при вдавливании в гірську породу плоского циліндричного індентора. | Обробка результатів випробувань гірських порід на твердість | Класифікація гірських порід по пластичності | Вплив зовнішнього середовища на твердість гірських порід | Середовища, заданої умовами експерименту | Вплив діаметра індентора на твердість гірських порід |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати