Физико-механические свойства горных пород и их буримость
жүктеу/скачать 46.52 Kb.
|
| 6. Твердость горных пород.
Твердостью называется способность породы оказывать сопротивление проникновению в нее другого более твердого тела. Твердость - частный случай прочности при местном приложении разрушающих нагрузок. Это очень важное свойство горных пород, определяющее глубину внедрения резцов породоразрушающего инструмента, а следовательно влияющее на скорость бурения скважин. Различают агрегатную твердость, т.е. твердость породы в целом и твердость отдельных минералов, из которых состоит порода. Агрегатная твердость зависит от твердости отдельных зерен, цементирующего вещества и плотности горной породы. Она влияет на скорость разрушения породы при бурении. Твердость отдельных минералов влияет на износ резцов породоразрушающего инструмента и интенсивность разрушения породы только во времени. Твердость горных пород зависит также от способа рпиложения нагрузок, которые могут быть статическими и динамическими. В соответствии с этим различают твердость статическую и динамическую. Динамическая твердость в 10 раз меньше статической. Поэтому следует стремится, чтобы при бурении применялись также динамические нагрузки. Однако этот вывод не подтверждается при высоких скоростях нагружения. В некоторых случаях отмечается увеличение энергоемкости процесса динамического разрушения пород (особенно вязко- пластичных). Видимо, в кратковременный период действия динамической нагрузки деформации хрупкого разрушения не успевают захватить большие объемы породы. Это следует учитывать при разработке рациональных режимов бурения скважин. Твердость можно определять различным методами царапанье, затухающие колебания, вдавливание штампа, истирание, резание, отскок бойка и др. Наиболее простые и удобные в практическом использования штампа и резания. Сущность измерения твердости методом, предложенным проф. Л. А. Шрейнером, заключается во вдавливании в испытуемый образец породы штампа (пуансона) с плоским основанием и площадью от 2 до 5 мм2. Если порода анизотропна, то твердость следует определять в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Твердость по этому методу измеряется на приборах УМПГ-3, УМПГ-4, позволяющих получить графики деформаций непосредственно в процессе испытаний. Твердость горной породы (в Па): Рш = Р/F, (2.3). Где Р-нагрузка в момент разрушения породы под штампом, Н; F-площадь штампа, м2. Твердость по методу резания определяется на образцах керна прибором ВИТР-ОТ (определитель твердости). жүктеу/скачать 46.52 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|