ТАУ ЖЫНЫСТАРЫНЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІНІҢ НЕГІЗДЕРІ

ТАУ ЖЫНЫСТАРЫНЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІНІҢ НЕГІЗДЕРІ
Заурбекова Нурбике Джумабаевна 2015/2016 оқу жылы

Басқа ғылымдардың ішінде тау-кен жыныстарының физикасы және процесстерінің орны зерттеу объектілерімен, әдістерімен және бағытымен ерекшеленеді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Зерттеу әдістері бойынша тау-кен жыныстарының физикасы қатты денелер физикасына жақын: жыныстағы құбылыстар мен олардың қасиеттері қатты денелер физикасы тұрғысынан түсіндіріліп зерттеледі, оның математикалық аппараты және тәжірибелік әдістері қолданылады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен өнеркәсібі жалпы түрде келесі технологиялық процестерден құралады бұрғылау аттыру жарылған жыныстарды қазу-тиеу жыныстарды тасымалдау жыныстарды үйнділеу алғашқы өндеу пайдалы қазындыны байыту Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Ғылыми және практикалық міндеттері Тау-кен жыныстарының физикалық қасиеттерін зерттеу: тау-кен өндірісін жобалау кезінде және олардың жұмысын жоспарлағанда, тау-кен жабдықтарының өнімділігін және жұмыс тәртібін есептегенде қажет жыныстардың физика-техникалық қасиеттерінің мәнін анықтау; Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарындағы физикалық процестерді зерттеу - жынысқа әсер етудің жаңа әдістерін жасау, олардың қолданылатын аймағын анықтау, тиімділігін есептеу; - тау-кен жұмыстарының жаңа технологиясын дайындау; - кен өндіру кезіндегі тау-кен жыныстарының құрамын, жағдайын өзгеру күйін бақылайтын жүйе жасау. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Физикалық өрістердің белгілері бойынша,олардың жыныстарға әсерін зерттеген кезде тау-кен жыныстарының физикасының бөлімдері: жыныс механикасы, кен орындарын қазу кезінде механикалық әсерден жыныста пайда болатын өзгерістер (оның ішінде кен қысымы да) мен жыныстың механикалық қасиеттерін зерттейді; жыныс акустикасы, жыныстарда серпімді толқындардың таралуы мен жұтылуын және сонымен байланысты барлық физикалық процесстерді зерттейді; Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

жыныс термодинамикасы, зерттеу аймағына табиғи және жасаңды факторлардан туындаған тау-кен жыныстарындағы жылулық процесстер мен жыныстардың жылулық қасиеттері кіреді; электродинамика және жыныстардың радияциялық физикасы, тау-кен жыныстарындағы электрлік, магниттік, радиотолқынды және ядролық қасиеттер мен құбылыстарды зерттейді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Минералдар және тау-кен жыныстар
Минерал дегеніміз, жер қабаттарында физика-химиялық процесстердің нәтижесінде пайда болатын, химиялық құрамы мен физикалық қасиеттері бойынша бір тектес қосындылар. Яғни тау-кен жыныстарын құрайтын химиялық қосындыларды минералдар деп атайды. Минераддарға барлық табиғи металдар және бейметалл жатады. Барлығы 3000-дай әр түрлі минералдар белгілі. Көпшілігінде, бұл қатты кристалды химиялық қосындылар. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Дербес геологиялық дене құрайтын, бір немесе бірнеше минералдардың тұрақты агрегаттары тау-кен жынысы деп аталады. Тау-кен жыныстарының атаулары мен түрлері олардың минералдық құрамы және құрылысы бойынша анықталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстары құрылысында структура және текстура деген болады. Структура (құрылым) - бұл минералдардың жыныстарда өзара орналасуы, қалпы және мөлшерлері. Ал текстура дегеніміз - жыныстардың көлемінде құрамды бөліктерінің (минералды агрегаттардың) өзара орналасу тәртібі, ерекшеліктері. Кез келкен тау жынысы минералды және кеуекті көлемнен құралады (тұрады). Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Кеуекті көлем, жыныстарда минерал бөлшектер немесе олардың агрегаттарының арасындағы кеуектердің (бостықтар) салыстырмалы көлемімен бағаланады. Салыстырмалы көлемі жалпы кеуеіктілік Р (%) деп аталады Р=[Vк/(Vм+Vк)]• 100, бұл жерде Vк - кеуектер көлемі, м3; Vм - минерал канқасының көлемі, м3. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Кеуектілік коэффициенті дегеніміз, кеуектер көлемінің минерал қаңқасының көлеміне қатынасы kk= Vк/Vм, P=[ kk /(1+ kk )]100 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Шамасы бойынша кеуектер: субкапилляр (бостық диаметрі 0,2мкм аз), капилляр (бостық диаметрі 0,2-100 мкм аралығында) жоғары капилляр (бостық диаметрі 100 мкм ден жоғары) болып бөлінеді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Қалпы бойынша (формасы) кеуектер неше түрлі болып келеді — түрпіаралық, ұзынбойлы, куысты, бұтақты және т.б. Кеуектер сыртқы ортамен және өзара бірігіп, тұтас қатарлы каналдар құрауы мүмкін. Сондай кеуектердің жалпы көлемінің жыныстың бар көлеміне қатынасы ашық немесе тиімді кеуектілік деп аталады Рт , және де Рт< Р. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жынысының кеуектілігінің өзгеруі әр түрлі шамада болады: мүлдем кеуексіз жыныстарда, кеуектілігі 90% болатын жыныстарда кездеседі. Орташа өлшеммен тау-кен жыныстарының кеуектілігі 1,5-30% аралығында болады. Жоғары кеуектілік шөгінді жыныстарға тән. Тақта тастың орташа кеуектілігі 8%, құмтас - 15%, әктастар %. Магмалық жыныстардың кеуектілігі оншалық емес. Тек туфолав, трахит сияқты жыныстарында кеуектілік (Р=55÷60%) құрайды. Үгілуші магмалық жыныстардың да кеуектілігі жоғары. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жаратылысы бойынша структуралық байланыстар химиялық (кристалдық, ең жоғары байланыс энергиясы бар, 1,4 МДж/моль-ге дейін), молекулалық (вандер ваальстік, ең кем байланыс энергиясы бар - 45 КДж/моль-ге дейін) және электростатикалық (байланыс энергиясы 0,7 МДж/мольге дейін). Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Байланыстың негізгі түрлерінің сипатына байланысты жыныстарды келесі негізгі түрлерге бөледі: борпылдақ (жеке түйірлі) - түйірлер арасындағы байланыс малекулалық және көбінесе болмайды, жыныстар бір немесе бірнеше минералдың бөлшектерінің механикалық қосындылары болып келеді (құм, қиыршықтас, малтатас); Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

катты (жартасты) - минералдар бөлшектерінің арасындағы байланыс қатты, химиялық (құмтас, гранит, диабаз, гнейс); байланысқан - ылғалдылығына байланысты жыныстардың шашыраңқы бөлшектері арасындағы байланыс көп өзгереді - құрғақ тығыз күйіндегі малекулалық байланыстан дымқылданған кездегі ионэлектростатистикалық байланысқа дейін (сазды жыныстар, лесстар). Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Шөгінді тау жыныстарының арасында көміртегінің сутегімен, азотпен, күкіртпен, оттегімен араласуымен құрылған, құрамы мен құрылыс периметрлері бойынша, органикалық жолмен пайда болған жыныстар тобы жеке тұрады. Бұл жыныстар энергияның көзі болып табылады. Мамандардың есебінше, органикалық қазбалардағы энергиялық табиғи қоры 2•1017 МДж құрайды. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Органикалық тау жыныстары арасында қазынды көмірлер негізгі орын алады. Көмірдің құрамын жеке органикалық массасын және минералды қосындылар бойынша сипаттайды. Көмірдің органикалық массасы микроскоп арқылы ажыратылатын витрен, кларен, дюрен және фюзен сияқты көміртекті микрокомпоненттердің құрамымен бағаланады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Витрен - біртекті қара жылтыр және морт көмір түрі. Кларен - жартылай жылтыр көмір. Дюрен - тұтқыр күңгірт және түйіршілікті көмір. Фюзен - талшықты борпылдақ қарасұр көмір. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарының минерлдық құрамы, кеуектілігі және құрылысы олардың генезисі мен оларға пайда болған уақыттан әсер етуші әр түрлі сыртқы факторлар бойынша анықталады (жер қыртысының қозғалысы, жел мен судың әсерлері, қысым, температура өзгергіштері). Заурбекова Н.Д. 2013/2014 оқу жылы

Тау-кен жыныстары қазу объектісі ретінде. Массив. Тау массасы. Үлгі
Кен қазындыларының объектісі ретінде тау жыныстарының барлық түрлері де бола алады: өзінің пайда болған жерінде жер қабатында жататын негізгі жыныстар оларды жауып жатқан жыныстар ұсақталған жыныстар Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Қазба жұмыстары кезінде жыныстарға түрлі әсерлер, негізінен механикалық күштер әсер етеді: соққы, ысырылу, тығыздалу, орын ауыстыру, нәтижесінде күйлері өзгереді. Жалпы түрде тау жынысының табиғи немесе жоспарлы өзгерген күйлері болып бөлінеді (жарылыспен, механикалық бұзумен, судың төмендеуінен, химиялық бекітумен және т.б.) Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Кен жұмыстарын кенжарда жүргізу үшін тау жыныстарының табиғи күйіндегі сипаттамаларын білу керек. Басқа мақсаттар үшін (тиеу, тасымалдау, үйінділеу, ұсақтау, байыту т.б.) жыныстардың жасанды өзгерген күйіндегі қасиеттерін анықтап, соны есепке алу керек. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жынысқа әсер етудегі мақсаттар әр түрлі, солар жыныстың басқа да қасиеттерін анықтауға көмектеседі. Жыныстардың қасиеттерінің сипаттамалары түрлі көлемде әртүрлі болуы мүмкін, мысалы, блоктылығы жарықшақтыққа байланысты. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Сондықтан тау жыныстарын зерттегенде: 1 - жыныс массиві 2 - массивтегі тау жынысы 3 - қопсытылған тау жынысы (тау массасы) 4 - жеке кесектер (үлгі) 5 – жыныстағы минералдар деген түсініктер енгізіледі Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныс массиві (қысқаша "массив") сілем - бұл белгілі бір геологиалық-структуралық жағдайда жетілген, өзіне тән физикалық және геологиялық ерекшеліктерімен сипатталатын тау жыныстарының жиынтығынан тұратын геологиялық дене. Массивте табиғи күйінде болатын тау жынысы массивтегі тау жынысы деп аталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Бұзылған (қопсытылған) тау-кен жыныстары - бұл қопсыған, жасанды немесе массивтердің ысырылуы нәтижесінде пайда болған қатты немесе байланысқан тау жыныстары. Табиғи борпылдақ жыныстар, бұзылған жыныстар мысалы тиеу-тасымалдау жұмыстары нәтижесіңде Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жартасты және байланысқан жыныстардың жеке бөліктері, борпылдақ жыныстардың аз көлемі тау-кен бұзылған жыныстарды құрайтын алғашқы элементтер жыныстарының үлгісі болып табылады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың үлгі мен массивтегі, тау-кен жыныстары массиві мен тау массасындағы қасиеттерінің айырмашылығы мынада: құрам өзгешелігінде (үлгіде жыныстың минералдық құрамы оның массивтегі немесе ұсақталған кезіндегі құрамынан өзгеше) жыныс массиві құрамы әртекті жыныстардан құралған; Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

құрылыс өзгешелігінде - негізгі элементтердің орналасуы, олардың қалпы, бағыттылығы (мысалы, тау-кен жыныстары массивінде қатпарлылық болғанымен, үлгіде жоқ болып шығуы мүмкін); жынысқа әсер ететін әр түрлі сыртқы жағдайларға байланысты: қысым, температура, электр өрістері, жыныстың газ және сұйықпен қанығу дәрежесі мен сипаты және т.б.; Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныста бостықтың, кеуектік пен жарықшақтың болуы олардың көпфазалығын анықтайды, себебі барлық бостықтар табиғи жағдайда көбінесе газбен, сұйықтықпен немесе басқа денелермен толған болады да, жыныста оларды классикалық қатты денелерден айыратын көптеген физикалық өзгерістердің болуына әкеліп соғады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың физикалық-техникалық касиеттері және физикалық процесстер
Жыныстардың минералды құрамы мен құрылысы, және көп фазалылығы оларға әр түрлі күштер, жылу, электр өрісі әсер еткенде жыныстың түрлі физикалық қасиеттері бар екенін көрсетеді. Жыныстың физикалық қасиеті дегеніміз, жынысқа белгілі бір физикалық өріс немесе орта әсер еткенде пайда болатын ерекше сипаты (жауап реакциясы, немесе "кері әсері"). Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Осыдан келіп механикалық өріс (қысым) және соған сәйкес жыныстардың механикалық қасиеттері, жылулық өріс (температура, жылу ағыны) және жылулық қасиеттері, электрлік, магниттік және радиациялық өрістер жөне соларға сәйкес жыныстың қасиеттерін бөледі. Одан басқа, тағы да заттың өріс (флюидтер) және соған сәйкес гидравликалық және газодинамикалық қасиеттері болады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың физикалық қасиеті Механикалық (серпімді, пластикалық, беріктілік, реологиялық ) Жылулық Электрлік Магнитті Толқынды Гидрогазодинамикалық Заурбекоа Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың әр физикалық қасиеті санды түрде, қасиеттің сандық өлшем бірлігі болып табылатын бір немесе бірнеше параметрлермен (көрсеткіш, сипаттама) бағаланады Юнг модулі Пуассон коэффициенті Ысырылу модулі Деформация модулі Толқындардың таралу жылдамдықтары Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Қысу кезіндегі беріктік шегі Созу кезіндегі беріктік шегі Ысырылу кезіндегі беріктік шегі Ішкі үйкеліс бұрышы Жылу өткізгіштік коэффициенті Меншікті жылу сыйымдылығы Меншікті электр кедергісі Меншікті электр өткізгіштігі Магнитті өткізіштік Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Ерігіштігі Ісіну коэффициенті Суға қанығу коэффициенті Сүзілу коэффициенті Ылғалдысыймдылығы Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың түрлі әсерлерге, нақты аспаптардың (мысалы, бұрғылау), механизмдердің немесе технологиялық процесстердің (мысалы, жарылыс) әсеріне кері әсерін сипаттайтын қасиеттерін және соған сәйкес параметрлерін кен технологиялық деп атайды. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Кен технологиялық қасиеттер: Бұзылу қиындығының көрсеткіші Бекімдік коэффициенті Қаттылық Түрпілік коэффициенті Ұсақталғыштық Үйкеліс коэффициенті Жарылғыштық Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың казу процессі кезіндегі кері әсерін сипаттайтын физикалық және кен-технологиялық параметрлердің барлық жиынтығын физикалық-техникалық параметрлер, қасиеттер деп айту қабылданған. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың жиі қолданылатын физикалық-техникалық параметрлері
Қасиеттерінің тобы Қасиеттерінің топшасы Физикалық параметрлер Тығыздық - Тығыздық, көлемдік масса Меншікті салмақ Кеуектілік (жалпы, нәтижелі) Кеуектілік коэффициенті Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Механикалық Серпімді Юнг модулі Пуассон коэффициенті Ысырылу модулі Жан-жақты қысу модулі Бір жақты қысу модулі Серпімділік шегі Пластикалық Пластикалық коэффициенті Деформация модулі Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Беріктілік Қысу кезіндегі беріктік шегі Созу кезіндегі беріктік шегі Ысырылу кезіндегі беріктік шегі Ұстасу Ішкі үйкеліс бұрышы Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жылулық Өткізгіштік Жылу өткізгіштік коэффициенті Температура өткізгіштік Жұтылу Меншікті жылу сыйымдылық Әсер ету Балқу температурасы, балқу жылуы Жылулық ұлғаю коэффициенті Фазалы өзгеру температурасы Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Электрлік Өткізгіштік Меншікті электр кедергісі Меншікті электр өткізгіштік Жұтылу Салыстырмалы диэлектрлік өткізгіштік Диэлектрлік өтімділіктің тангенс бұрышы Әсер ету Тескіш кернеу (электр кернеу, электр беріктігі) Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Магнитті Жұтылу Қалдықты магниттелу Магнитті өткізіштік Магнитті төзімділік Әсер ету Кюри температурасы Коэрцитивті күштер Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Толқынды Акустикалық Толқындардың таралу жылдамдықтары Жұтылу коэффициенті Меншікті толқынды кедергі Шағылу коэффициенті Сыну коэффициенті Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Гидрогазоди- намикалық Жұтылу Ылғалдысыймдылық Суға қанығу коэффициенті Су қайтарымдылық коэффициенті Өткізіштік Өтімділік коэффициенті Сүзілу коэффициенті Әсер ету Ерігіштік Ісіну коэффициенті Су беріктілік коэффициенті Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Кентехноло- гиялық Жалпы Бұзылу қиындығының көрсеткіші Бекімдік коэффициенті Қаттылық Түрпілік коэффициенті Ұсақталғыштық Үйкеліс коэффициенті Жекеше Жарылғыштық Меншікті кесу күші Бұрғылаудың қиындық көрсеткіші Тиеу көрсеткіші Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарының негізгі физикалық-техникалық көрсеткіштері
Әр түрлі жыныстарды бірге қарастыру, талдау және жіктеу мақсатында, жынысты бір мезгілде физикалық және геологиялық дене ретінде, кен қазындылары объектісі ретінде қарастыратын және сипаттайтын ең керек деген және жететін параметрлердің белгілі бір шектелкен тобын бөліп қарайды. Тау-кен жыныстарының ондай параметрлері негізгі параметрлер деп аталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Қасиеттері Негізгі параметрлер Белгі-ленуі Өлшем бірлігі Анықтамасы Орташа өзгеру аралыгы Тығыздық Көлемді масса ρ кг/м3 Құрғақ тау-кен жынысының табиғи бұзылмаған структурасының (кеуектермен, жарықшақтармен) бірлік көлемінің массасы Кеуектілік Р % Жыныстың бірлік көлеміндегі барлық кеуектіктердің салыстырмалы көлемі 1,5-30 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Механи калық Қысу кезіндегі беріктілік шегі σКЫСУ Па Жыныс бұзылуға ұшыраған кезіндегі бір осьті қысу күшінің шекті мәні 107-3•108 Созу кезіндегі беріктілік шегі σсозу Жыныс бұзылуға ұшыраған кезіндегі бір осьті созылу күшінің шекті мәні 0-2•107 Серпімділік модулі (Юнг модулі) Е Әсер етуші тік кернеудің оған сәйкес бойлама серпімді деформация арасындағы пропорционалдық коэффициенті 109-3•ІО11 Пуассон коэффициенті ν - Бір осьті қалыпты күшпен әсер еткендегі серпімді және бойлама көлденең деформациялар арасыңдағы пропорционалдық коэффициенті (салыстырмалы деформацияның бойлама деформацияғы қатынасы) 0,1 -0,45 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жылулық Жылу өткізгіштік коэффициенті λ Вт/ (м•К) Бірлік ара-қашықтықта температура бір К-ге өзгергенде перпендикуляр бірлік көлденең қима арқылы өтетін бір уақыттағы жылу мөлшері 0,2-12 Меншікті жылу ко-эффициенті с Дж/ (кг•К) 1 кг заттың температурасын бір К-ге көтеру үшін қажет жылу мөлшері (0,5-1,5) •103 Сызықтық жылулық ұлғаю коэффициенті α К-1 Денені бір К-ге қыздырғандағы салыстырмалы ұзаруы 2•10-6- І0-4 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Электро магнитті к Меншікті электр кедергісі ρэ Ом•м Электр өрісінің кернеулігі 1 В/м болғандағы 1м2 үлгіден өтетін ток күшіне кері шама І Салыстырмалы диэлектрик өткізгіштік ε εr - Жынысты енгізгенде электр өрісінің кернеулігі қанша есе азаюын көрсететін коэффициент 2-30 Салыстырмалы магнитті өткізгіштік И μ Үлгіні енгізгенде өрістін магниттік индукциясының вакуумдегі өріспен салыстырғанда қанша есе өзгеретіндігін көрсететін коэффициент 0,9998-6,5 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Негізгі параметрлерге, жыныстардың басқа параметрлерін табуға мүмкіндік беретін, 12 қарапайым, бастапқы және тәуелсіз физикалық параметрлерді жатқызады. Негізгі физикалық параметрлер барлық жыныстарды зерттеуге негіз болып табылады. Сондықтан оларды анықтау міндетті түрде керек. Заурбекова Н.Ж. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарыңдағы физикалық процесстер
Жыныстың физикалық-техникалық касиеттері минералдық құрамы және құрылысымен қатар, сыртқы жағдайлармен де, жынысты сыртқы өріспен де анықталады. Әр өріс бір қатар шамалармен, күштілігімен, карқындылығымен және т.б. шамалармен бағаланады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Мысалы, механикалық өріс жыныста пайда болатын күш пен кернеудің шамасымен, олардың әсер ету ұзақтығымен, уақыт бойынша өзгеру сипатымен, бағытымен (созылмалы, сығылмалы, ысырылмалы күштер), тау-кен жынысында таралуымен шоғырланған, сызықты, жазық, көлемді-сипатталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Механикалық өрістің ерекше жағдайы ретінде акустикалық өрісті бөліп қарайды. Бұл - қарқындылығымен, амплитудасы және тербеліс жиілігімен сипатталатын, бағыты бойынша, уақыты бойынша жылдам өзгеретін, жылдамдыкқа келкенде сол механикалық күштердің, болмаса серпімді толқындардың жыныста таралуы. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жылулық өріс температура, температура градиенті, жылу ағынының бағыты, оның уақыт бойынша өзгеруі, температураның өзгеруі, температура мен жылу ағының жыныс көлімінде таралуымен түсіндіріледі. Электр және магнит өрісі кернеуі және кернеулігі бойынша, магниттік және электрлік индукция шамасы бойынша және ағынының тығыздығы бойынша бағаланады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Электромагниттік өріс - жыныста электромагнит толқындарының таралуы, бұл да электр және магнит өрісі сипатталатын параметрлермен, қосымша тербеліс жиілігімен сипатталады. Су немесе газ түрінде болатын заттық өріс, өріс тудыратын қысым бойынша (су жағдайында), қысым градиенті, тұтқырлық, химиялық құрамы бойынша бағаланады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстарда физикалық өрістер табиғи және жасанды болады. Табиғи өріс - бұл бастапқы кен қысымы, жылулық өріс, жыныстың суға қаныққандығы, радиациялық өріс. Жасанды сыртқы өрістер не тау-кен жынысын енгізгенде (электр токтары, бұрғылау кезіндегі скважинадағы жоғары температура, жарылыс кезіндегі жақын массивтерге әсер ететін динамикалық күштер), пайда болады, не оларды арнайы жыныстың күйі мен қасиетіне әсер ету мақсатында тудырады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарындағы физикалық процесстер - бұл нәтижесінде жыныстың құрамы, құрылысы және күйі өзгеріске ұшырайтын, физикалық өрістің тау-кен жынысымен әсерлесу құбылысы. Бұл процесстерді сипаттайтын жыныстардың физикалық қасиеттері мен параметрлерін үш үлкен топқа бөлуге болады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Сыртқы өрістердің тау-кен жынысының қасиеттеріне әсері
Бірінші топқа жыныстағы энергия мөлшерінің немесе зат мөлшерінің өзгеруін (оның сыртқы өрістерінің әсерімен ұлғаюы немесе азаюы) бағалайтын параметрлер кіреді. Мысалы, оларға жынысты жан-жақты қысу кезінде жиналатын потенциал серпімді энергияны сипаттайтын, көлемді қысу модулі К, жыныстың электр сыйымдылығын анықтайтын диэлектрлік өткізгіштік εr, жыныстың жылу сыйымдылығы с, жыныстың су жинағыштық қасиетін сипаттайын ылғалсыйымдылық ω және т.б. жатады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстағы энергиялық басқа энергия түріне қайтымсыз өзгеруін бағалайтын, екінші топтың параметрлеріне пластикалық коэффициенті kпл, диэлектрлік шығынның тангенс бұрышы tgδ, меншікті балқыту жылуы Qб, серпімді және электромагниттік толқындардың жұтылу коэффициенті Ө, беріктік шектері σқысу, σсозу, жылулық ұлғаю коэффициенттері α, γж, электрлік Еб және магниттік беріктік Нб және т.б. жатады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардағы энергия алмасу процесін және сүйқтықтар мен газдың қозғалысын көрсететін үшінші топтың параметрлеріне жылу өткізгіштің коэффициенті λ, меншікті электрөткізгіштік σэ, магнит өткізгіштік σм толқынның сыну n және шағылысу kш коэффициенттері, өтімділік және сүзу коэффициенттері kш жатады. Бұл параметрлердің барлығы өсу бағыты мен кему бағытына байланысты. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Сыртқы факторлардың әсерінен жыныс қасиеттерінің өзгеру себептерінің барлық түрі үш топқа келтірілуі мүмкін: Жыныс құрамының өзгеруі: кеуектіктердің сұйық және газбен толуы, температура төмендегенде кеуектердегі судың мұзға айналуы, тотығуы, тотықсыздануы, температура келтірілгенде бір қатар минералдардың дегидратациялануы және диссоциациялануы, полиморфты өзгеру. Сыртқы өрістердің тау-кен жынысының қасиеттеріне әсері Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оку жылы

Жыныстың тығыздалу дәрежесінің өзгеруі: кеуектердің майысу есебінен сығылуы, механикалық сығылу күштерінің әсерінен жарықшақтардың жабылуы, әсіресе жан-жақты сығылу кезінде, немесе жынысты қыздырғанда болмаса суытқанда пайда болатын ішкі жылу күштерінің әсерінен; қопсыту, созғыш механикалық күштің немесе соған сәйкес жынысты қыздырғанда болмаса суытқанда пайда болатын жылу күштерінің жиынтығының әсерінен жарықшақтардың ашылуы; қосымша кеуектіктің минералдардың еру немесе жану эффектілерінен бостықтардың пайда болуы. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оку жылы

Жыныстың жеке бөлшектері арасындағы байланыс күшінің өзгеруі: минерал жағдайының балқу нүктесіне жақындатып қыздырғанда олардың төмеңдеуі; сұйықтықтың жыныс бөлшектері арасына кіруінен байланысқан жыныстардың суға қануы кезінде; бөлшектерді қыздырғанда, мұздатқанда, суытқанда, олардың көбеюі. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Кен өндірісінің физикалық процесстері
Кен өндірісінің, тау-кен жынысы қатынасатын кез- келкен технологиялық процесі, қандай да бір дәрежеде жыныстың физикалық қасиеттерінің біразына байланысты болады. Сондықтан, ондай процесстерді жобалау, технологиялық кестені таңдау, тиісті құрал-жабдықтарды тандау, болмаса осы қүрал жабдықтарды тиімді қолдану, еңбек өнімділігін арттыру, кен жұмыстарының өзіндік құны мен энергия шығындығын төмендету, барлығы да тау-кен жыныстары физикалық қасиеттері мен физикалық процесстерді біліп барып істелінетін жұмыстар. Заурбекова Н.Д. 2010/2011 оқу жылы

Кен жұмыстары кезінде тау-кен жынысымен сайманның, механизм немесе агрегаттық әсерлесу процесстерін тау-кен жынысы физикасы зерттейді және кен өрісінің физикалық процесстері деп жалпылама аталады. олар технологиялық белгілері бойынша мынадай түрлерге бөлінеді: жыныс массивін қазуға дайындау (құрғату, еріту); тау-кен жыныстарын бұзу, ұсақтау, майдалау; тау-кен жыныстарын бекемдеу және кен қазындыларын үсату; Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

тау-кен жыныстары массивтеріндегі қауіпті және сәтсіз жағдайлармен күресу; тау-кен массасын тасымалдау және жинау; пайдалы қазбаларды өндеу және байыту; қасиеттерін, сапасын, жыныс және пайдалы қазба құрамын, құрылысын, жыныс массивтің күй-жайын, технологиялық процесстерді бақылау; минерал байлықтарын комплексті пайдалану. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Технологиялық процесстерді зерттеу, жыныстың физикалық қасиеттері мен процесс параметрлерінің арасыңдағы қатынасты анықтауға мүмкіндік береді. Бұл өз кезегінде келесі сұрақтарды шешуге жол ашады: жобалау жұмыстарында кен орнын қазу жүйесі мен әдісінің тиімдісін таңдау; кен жұмыстарын жүргізуге керек жабдықтармен механизмдерді таңдау; Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

кен қазу машиналары мен құралдарын жасау кезінде белгілі механизмдердің параметрлерін нақты тау-кен жынысына сәйкес жетілдіру; зерттелкен физикалық эффектіге негізделген жаңа механизмдер жасау; кен өндірісінде - механизмдерді тиімді қолдану, олардың өнімділігін жоспарлау және болжау; жұмысшы еңбегін жоспарлау; жыныстағы процесстерді бақылау. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Мысалы, кен орнын ашу жұмыстарын, қазу жүйесін, жер асты қазындылардың орналасу орнын, қазу тәртібін жоспарлау үшін, жыныстың беріктік, серпімділік, реологиялық қасиеттерін және олардың массивте таралуын, қазып жатқан массив құрылысын, оның ылғалдылық дәрежесін және сүзілу сипаттамаларын білу керек. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жынысты механикалық әдіспен бұзу кезінде, оның механикалық аспаптамалары, ал механикалық емес әдіс кезінде жыныстық жылулық және электрлік параметрлері еске алынады. Мысалы, бұрғылау станогының шарошкаларындағы тістерінің саны, тістердің орналасуы, айналу жылдамдығы, осьтік күштер жыныстың беріктік және серпімділік қасиеттеріне байланысты алынады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың физикалық-техникалық параметрлерін тәжірибе арқылы анықтау
Қазіргі уақытта жыныстың физика-техникалық параметрлерін анықтау әдістерінің көптеген түрлері бар. Олар лабораториялық және табиғи болып бөлінеді. Лабораториялық әдіспен жыныстың физика-техникалық параметрлерін үлгі бойынша анықтайды. Лабораториялық үлгі дегеніміз - құнды табиғи күйі мезглінше сақталған, жыныстың (немесе минералдың) сынақ әдістемесінің сұранысына сәйкес толығымен дайындалған бөлектенген кесегі. Мөлшеріне байланысты үлгілерді кіші (көлемі 1 см3 -ге дейін), орташа (көлемі <200 см3) және үлкен (көлемі > 200 см3) деп бөледі. Өндеу дәрежесіне байланысты үлгілер дүрыс, жартылай дүрыс және дүрыс емес қалыпты болады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың параметрлерін анықтаудың табиғи әдістері кезінде, жыныстың зерттелетін бөлігін қоршаған массивтен толықтай ажыратпай қолданылады. Зерттеуте массивтегі тау массасын немесе әр түрлі жыныстардан тұратын массив алынады. Зерттелетін бөліктер кішігірім болуы да (см2 өлшемімен өлшенетін), сондай-ақ ондаған куб метрден асатын болуы да мүмкін. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың параметрлерін анықтаудың табиғи әдістері кезінде, жыныстың зерттелетін бөлігін қоршаған массивтен толықтай ажыратпай қолданылады. Зерттеуте массивтегі тау массасын немесе әр түрлі жыныстардан тұратын массив алынады. Зерттелетін бөліктер кішігірім болуы да (см3 өлшемімен өлшенетін), сондай-ақ ондаған куб метрден асатын болуы да мүмкін. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Бірақ, табиғи әдістің лабораториялық үлгіден айырмашылығы массивте күрделі әсерлестіктер жағдайында болғандықтан, лабораториялық үлгі бойынша анықталған қасиеттерінен көп айырмашылығына шығын жатады. Себебі оларда тығыздығы, кеуектілігі, баска ылғалдылығы, бәрі де басқаша болады. Сондықтан бір үлгі, алынған массиві жәйлі толық мағлұмат бере алады деп айту қиын. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жынысын физикалық қасеиттері бойынша жіктеу
Жыныстарды бір-екі физикалық-техникалық параметрлері бойынша жіктеу бар. Онда тау жыныстары топ-топқа параметр шамаларына ыдырап бөлінеді. Бұлар жеке жіктеулер деп аталады, және олар тек нақты бір қасеиттерімен алдын ала жіктеліп қойылған жыныстарды қарастырғанда ғана жарайды. Оларға мысалы, жыныстың кеуектілігі, тығыздығы, беріктілігі, бұрғыланғыштығы, жарылғыштығы жатады. Оларда жыныстың қасиетін анықтайтын түп факторлар айқындалмаған. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Магмалық, шөгінді және метаморфты жыныстарды жалпы петрографиялық және кенетикалық жыныстарды жіктеуі минералдық құрамы мен структуралық, текстуралық ерекшеліктері бойынша бөлуге негізделген. Ол жіктеулер тау-кен жыныстарын диагностикалауға және олардың петрографиялық ерекшеліктерін жүйелеуге арналған. Олар таныс белгілері бойынша (құрылысы, құрамы) белгісіз жыныстың атын анықтауға мүмкіндік береді. Жыныстың атына қарап оның физикалық қасиеттері туралы қандай да бір дәрежеде болса да түсінік алуға болады, бірақ тау жыныстарын физикалық қасиеттері бойынша жүйелеу үшін, қасиеттерін бағалауда бір жақтылығына байланысты, петрографиялық жіктеу жарамайды. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Егер барлық тау-кен жыныстарын топ-топқа негізгі ішкі факторлар бойынша біріктірсе, онда мұнымен жыныстың әр сондай тобының физикалық параметрлерінің сандық мәндері де беріледі, яғни тау-кен жыныстарын физикалық қасиеттері бойынша жіктеу мәселесі шешіледі. Бұл мақсатта, тау-кен жыныстарын топтауға тиімді құрылысы мен құрамының негізгі белгілері бөлініп қарастырылады. Мысалы, тау-кен жыныстарының қасиеттеріне негізінен әсер етуші, минералдық құрамы бойынша 20 минерал алынған. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарының физикалық қасиеттеріне ықпалын тигізетін негізгі минералдар
Минералдар Код Кварц 01 Гипс 11 Дала сипаттары 02 Галоидтар 12 Оливин 03 Саздақгар 13 Пироксендер 04 Слюда 14 Доломит 05 Күкірт 15 Роговая обманка 06 Хлорит, тальк 16 Апатит 07 Көміртекті 17 Серпентин 08 Магнетит 18 Кальцит 09 Басқа темір рудалары 19 Нефелин 10 Басқа рудалар 20 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Құрылыс белгілері бойынша жыныстарды топтастыру
Жыныстардың бөлшектер арасындағы байланыс бойынша түрі Кеуектілік дәрежесі Изотропиялық дәрежесі Бөлшектердің өзара орналасуы (құрылыс түрі) Құрылыс топшасы Құрылыс тобы Жартасты Кеуексіз Изотропты Анизотропты Статистикалық Матрицалық Қабатты Желілі 1.1 1,2 1.3 1.4 1 Кеуекті 2.1 2.2 2.3 2.4 2 Байланысты және борпылдақ ұсақ түйіршік 3.1 3.2 3.3 3.4 3 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныс құрылысының статистикалық түрі, түйірлерімен жүйектердің шамалары мен шамаларының біртексіздігі арқылы бағаланады. Бұл жыныстар изотропты. Қосындылар мен бостықтары изометриялық болып келетін, құрылысы матрицалық жыныстар да изотропты болпп келеді. Қосындылары, бостықтары мен босаңсу зоналары созылынқы формалы болса (сызықты немесе жазық), кұрылысы матрицалық жыныстар анизотропты болып келеді. Олардың кұрылысы, түйір шамалары мен ондағы шамаларының біртексіздігі, және желілер шамасы каналдар мен қабаттардың шамасы және олардың жыныс көлемінің бірлік шамасына келетін сандары бойынша бағаланады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Құрамының тобы Құрылыс топшасы (минералдар коды) 1.1 1.3 2.3 3.1 3.2
02 01 Гранит Гнейс - Арказ құмы 13 Аргиллит 15 Слюдалы, сазды тақтатас 17 Көмірлі тақтатас Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Мысалы, жіктеуде гранит алып тұрған бөлімшені былай жазады: 02-01-1
Мысалы, жіктеуде гранит алып тұрған бөлімшені былай жазады: , құрамы сондай арказ құмы алып тұрғанды Мұндай жазудың нәтижесінде жалпы және ерекше белгілері көзге ұрынып тұрады. Келтірілген жыныстар, мысалы, тек бөлшектердің байланыс дәрежесімен ғана ерекшеленеді. Ал, тас көмір мен ( ) көмірлі тақтатас ( ) жазулары, олардың айырмашылығы бірінші кезекте негізгі минералдарға байланысты екенін көрсетеді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстары үлгілерінің механикалық қассиеттері
Жыныстарға механикалық күштер мен әсер еткендегі сипатын көрсететін механикалық қасиеттері, серпімді, пластикалық, беріктік және реологиялық болып бөлінеді. Серпімді касиеттері жыныстарда формасын өзгертетін күшті тоқтатқанда бастапқы орнына қайта баратын, серпімділік аймағындағы жыныстың қопсыту дәрежесін анықтайды. Жыныста қысқамерзімді импульстердін әсерінен пайда болған серпімді ығысу, жыныстың бүкіл көлеміне тарай алады. Мұндай ығысулардың (серпімді толқындардың) таралуын толқындық процессі акустикалық касиеттерімен түсіндіріледі. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстары үлгілерінің механикалық қассиеттері
Жыныстың пластикалық қасиеттері жыныстың алғашқы формасы мен мөлшері толығымен орнына қайта бармайтын, жыныстың серпімділік шегінен шығатын күш әсер еткенде көрінеді. Беріктік касиеттері жыныстағы бұзушы күштердің шамасын анықтайды. Реологиялық касиеттері деформациялық топтардың және жоғарыда келтірілген жыныстардың механикалық параметрлерінің уақыт бойынша өзгеруін, күштердің ұзақ мерзімді әсер ету жағдайында бағалайды. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың тығыздығы
Жыныстың немесе минералдың қатты фазасының (минерал скелеті) дара бірлік көлемінің массасы оның тығыздығы ρ0 деп аталады. Минералдар ауыр ρ0>4103 кг/м3 , орташа (ρ0=(42,5) 103 кг/м3) жеңіл ρ0<2,5103 кг/м3  болып бөлінеді; бар минералдың 13% -жеңілге, 33,8% - ауырға, 53,2% - орташаға жатады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Егер жыныс тығыздығы бірдей минералдардан құрылса, оның көлемдік массасы негізінен кеуектілікке байланысты болады. Мысалы, әктас құрайтын кальциттің тығыздығы болғанына қарамай, әкстастың көлемдік массасы 1,5•103 дейінгі 2,5•103кг/м3- ге дейін өзгеруі мүмкін. Заурбекова Н.Д. 2014/2015оқу жылы

Кеуектілігі аз жыныстырдан көлемдік массасы негізінен олардың минералдық құрамына байланысты. Мысалы, магмалық жыныстарда кварцтың азаюына байланысты көлемдік массасының өсуі байқалады, себебі кварцтың тығыздығы магмалық, пироксен, роговая обманка, биатит және т.б.) аз болып келеді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Көпшілік жыныстардың көлемдік массасы 1,5103 дейінгі 3,5103кг/м3 аралығында болады. Рудалардың көлемдік массасы үлкен болып келеді, себебі олардың құрамында ауыр рудалы минералдар-гематит, магнетит, сидорит, киноварь - бар. Кристалды жыныстардың тығыздығы өздері құрамдас аморфты жыныстарын (әйнектер) тығыздығына қарағанда 410%-ке көп. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Гидрохимиялық шөгінділердің - гипс (2,3103кг/м3) және тасты тұз (2,1103кг/м3)- көлемдік массасы аз болып келеді. Ең төмен көлемдік масса тас көмір мен торфта болады (0,72-2)-103кг/м3. Көмірдін көлемдік массасы оның кеуектілігімен, көміртек құрамымен және минераддың қоспалардың болуымен анықта лады. Көміртектің тығыздығы болуынан 2,3103кг/м3, көміртектілік дәрежесінің өсуі көмірдің көлемдік массасының өсуіне әкеледі. Метаморфты көмірлерге ауысқан сайын (қоңыр көмір - газды көмір - антрацит) кеуектіліктің төмендеуі байқалады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың қатты фазасының дара бірлік көлемінің салмағы меншікті салмағы деп аталады γ0, ал табиғи кеуек күйіндегі жыныстың дара бірлік көлемінің салмағы көлемдік салмағы γ деп аталады. Жыныстың меншікті және көлемді салмағы - күш параметрлері, сондықтан олар гравитациялық өрістің әсерінен туындаған күштер мысалы кен қысымы, қарастырылғанда пайдаланылады. Заттың санын бағалаған жағдайда, тығыздығын және көлемдік массасын қолданады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстағы деформация мен кернеу
Қатты денелер физикасынан белгілі, кез келкен заттың кристалдық решеткасындағы (тор) иондар арасында өзара тартылу күші мен өзара тебісу күштері бар. Осының арқасында жынысқа заттың решеткасындағы иондарды орталық орнынан жан-жаққа жылжытуға сыртқы күштер әсер еткенде, жыныста сыртқы күштерге кері әсер етуші ішкі күштер пайда болады. Ішкі күштердің беттік тығыздығы σ кернеу деп аталады; Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Егер сыртқы күштер жынысқа бір остік бойымен әсер етсе, онда жыныста бір ості кернеулік күй, ал егер екі осьтік бойымен әсер етсе - жазық кернеулік күй тудырады. Күштердің үш осьпен әсер етуі көлемді кернеулік күйге әкеледі, барлық күштер тең болған жағдайда ол гидростатикалық деп аталады. Қарастырылып отырған S жазықтыққа перпендикуляр бағытталған кернеу, бірқалыпты (σ); S жазықтықты бойлай пайда болатын кернеу - жанама (τ). Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Қатты дененің кез-келкен жазықтықтағы кернеулік күші ондағы әсер етуші қалыпты және жанама кернеулер арқылы сипаттауға болады. Егер кернеулі күйдегі денеден элементар кубты бөліп қарастырсақ, онда оның әр жағынан үш кернеу векторын табуға болады – екеуі өзара перпендикуляр жанама және бір қалыпты Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Бұл тензорда бір жазықтықга жататын және бір-біріне қарама-қарсы бағытталған кез-келкен екі жанама кернеу τ, дене тепе-теңдік жағдайда болғандықтан, тең болулары керек және элементар (қарапайым) кубтың ортасына сәйкес толық күш моменті нөлге тең болуы керек. Сондықтан, мұндай тензор симметриялы тензор деп аталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстағы кернеу тек сыртқы күштердің әсерінен ғана туындап қоймай, басқа да физикалық өрістер арқылы да болуы мүмкін. Мысалы, жылулық кернеу жыныстың бірқалыпты қызуынан туындайды. Жынысқа әсер етуші өрісті тоқтатқанда қалдық кернеулер байқалуы мүмкін. Бұлар мысалы, материалдың жылжығыштығына байланысты, кернеудің бірқалыпты таралмауынан болады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Сыртқы күштердің әсерінен тау-кен жынысы деформацияланады, яғни оның өлшемі мен формасы өзгереді. Қалыпты кернеуге сәйкес деформациялар үлгінің сызық өлшемдерінің салыстырмалы өзгеруі ε арқылы беріледі және салыстырмалы сызықты деформация деп аталады Әсер етуші күш бағытында болатын сызықты деформациялар бойлық, ал перпендикуляр бағытта болатын - көлденең деформациялар деп аталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жанама кернеуге сәйкес деформациялар үлгі жақтарының ысырылу бұрышы γ арқылы беріледі. Ысырылу деформациясының шамасы tgγ шамасы арқылы анықталады. Бұрыш шамасының аз болу себебінен tgγ γ. Кернеуді өсуімен қатар ретімен деформацияның барлық үш түрін де бақылауға болады – серпімді εЕ, пластикалық ε пл және бұзылу εб Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Деформация сипаты мен мөлшері түсірілген кернеуінің түрі және мөлшеріне байланысты. Әсер етуші күштің өсуімен деформацияға үлғайып, ақырында шегіне жетіп бұзылу болады - жыныс өз тұтастығын жоғалтып, бөліктерге бөлінеді. Бұзылуға әкеліп соқпайтын деформациялар серпімді және пластикалық болып келеді. Бірінші жағдайда кернеу шамасы мен оған сәйкес серпімді деформация арасында тура пропорционалдық байқалады. Мұнда жыныста, сыртқы күштердің әсері тоқтағаннан кейін деформацияланған көлемді алғашқы күйіне қайта әкелетін, потенциалды энергия жиналады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Осы деформациялардың шамаларының катынасына байланысты тау-кен жыныстарын былай бөлуге болады: серпімді (пластикалық зонасы бүзылғанға дейін байқалмайды) серпімді пластикалы пластикалық (серпімді деформация болмайды) Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың серпімділік қасиеті
Жыныстардың серпімділік қасиеттерін бағалайтын басқа параметрлер – кернеулер арасындағы және соған сәйкес серпімді деформациялар арасындағы пропорционалдық коэффициенттер. Егер жыныс көлемі кернеулік күйде болса, онда барлық әсер етуші кернеулер мен пайда болатын деформацияларды есепке алу керек. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Е=σ/ε - жыныстың бойлық серпімділік модулі (Юнг модулі) τ=Gγ - ысырылу модулі, τ кернеу мен соған сәйкес ысырылудың серпімді деформациясы γ арасында пропорционалдық коэффициенті; Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

ν - Пуассон коэффициенті; ∆d/d= ν ∆ l/ l Бойлық серпімділік коэффициенті Е және ысырылу коэффициенті G кернеу мен деформацияның негізгі сипаттамалары болып табылады. Олар Пуассон коэффицентімен төмендегідей байланысқан Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

G =Е/ [2 (1 + ν)] К =Е/ [3 (1 - 2ν)] М =Е (1- ν)/ [(1+ ν)(1 - 2ν)] Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Е, G және К модульдері, кернеу тәрізді паскальмен өлшенеді. Жыныстағы Юнг модулінің ең тура шамасы 1033105МПа аралығында. Пуассон коэффициенті - өлшем бірлігі жоқ шама, серпімділік теориясы бойынша созылу мәні :0 ≤ ν ≤ 0,5 аралығында болады, тау-кен жыныстары үшін ν 0,20,4 Осыған байланысты ысырылу модулі G әрдайым Юнг модулінен кіші, ал К, Е-ден үлкен болуы да, кіші болуы да мүмкін Серпімділік модульдері жыныстардың деформацияға қарсыласуын сипаттайды, яғни жыныстың қаттылығын анықтайды. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстағы минералдардың серпімділік параметрлері жоғары болуы, жалпы жағдайда бүкіл жыныстың серпімділік параметрлерін өсіреді. Анықтағанда, минералдардың қатты түйірлерінен құралған жыныс, мұндай түйірлері аз жыныска қарағанда, жан-жақты қысым әсерінен аз деформацияланады. Себебі көлемді қысу модулі К-ге ΔV/V кері пропорционал, яғни, бірінші жағдайда К екіншіге қарағанда үлкен. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Бізге белгілі, қара түсті минералдардың серпімділік модулі үлкен болып келеді. Мысалы, егер ортоклаздікі Е=6,3104МПа, ал плагиоклаздардікі - 2,8 104МПа, пироксендердікі - 14, МПа, оливиндікі - 21104МПа болып келеді. Кварцтың Юнг модулі шамамен 105МПа-ға тең. Сондықтан қышқыл жыныстардан негізгі және ультранегізгілерге ауысқанда К және Е-нің өсуі байқалады. Бұл өз кезегінде тығыздықтың өсуімен жыныстың серпімділік модулінің өсуіне әкеліп соғады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың өлшемі а=5 см, b=3 см, с=2 см. Бір осьті созу кезіндегі а қабырға бойынша күш Ғ=500 кг әсер етті. а қабырға Δа = 0,003 см ұлғайды, ал b қабырғасы Δb=0,001 см кеміді. Жыныстың Юнг модулін, Пуассон коэффициентін, жылжу модулін анықтаңыз (1кгс/см2=104Па). Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың серпімді қасиеттерін анықтаңыз. Оның Юнг модулі Е =15·104 МПа, К=G. Жыныстың серпімді қасиеттерін анықтаңыз. Оның жылжу модулі G =15·106 Па, К= Е Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Кабатты жыныстарда серпімділік модулінің қабаттарға параллель және перпендикуляр болуынан, әр түрлі шамада болатыны байқалады. Сонымен бұзылмаған қабатты жыныстардың Юнг модулінің шамасы перпендикуляр бағытқа қарағанда қабат бойында көп болады. Бұл жағдайда Юнг модулі бойынша анизотропия коэффициенті kан көп жыныстар үшін 1,2-2 аралығында болады Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарының серпімділік параметрлерінің анизотропия коэффициентері
Жыныс Юнг модулі Е, 10-10,Па kан Пуассон коэффициенті Е11 Е ν 11 ν  Алевролит 2,67 1,72 1,55 0,25 0,29 0,86 Известняк 8,36 7,25 1,15 0,28 0,3 0,93 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарын құрайтын серпімділік фазасының параметрлері
Фаза Е,МПа ν К,МПа Минералдар 0, 4 • • 105 Су — 2,2 • 103 Ауа 0,16 Мүз 1,3 -104 0,3-0,4 1,4 • 104 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері
Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері Жыныстарға серпімділік шегінен асатын күшпен әсер ету қайтымсыз пластикалық деформацияны тудырады, яғни күш пен жыныс деформациясы шамасының арасындағы пропорционалдық жоғалады. Деформациясының өсу жылдамдығы күштер өскенде ғана емес, тұрақты немесе азайған күштермен әсер еткенде де ұлғаятыны байқалады. Жыныстардағы пластикалық деформация түйір ішіндегі және түйір аралық сырғанаулардан туындайды (атомдардың кристаллдық тор ішінде бірінен біріне сырғанауы, түйірлердің күш әсерінен белгілі бір жарықтықпен және белгілі бір бағытта ысырылуы). Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері Түйір ішіндегі сырғанауда негізгі қызметті атқаратын дислокациалар - кристалл бөлігінің екіншісіне салыстырмалы немесе артық атомның жазықтық бойымен өтетін бұрмалау сызығына салыстырмалы ысырылуы. Бірақ түйір шекарасынан немесе жарықшықтығынан шыққан дислокация одан әрі қарай пластикалық деформацияға қатыспайды. Түйір ішінде дислокация тығыздығы азайып пластикалық деформация өшеді. Сол үшін де жыныста деформацияны сақтап түру үшін кернеуді өсіріп отыру керек. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері Пластикалық деформация дененің тұтастығын бүзбай өтеді. Бірақ жыныста қарастырылатын пластикалық, шынайы пластикалық түсінігіне дәл сәйкес келмейді, себебі нақтырақ айтсақ, жыныста қалдық деформация тудыратын бір қатар құбылыстарды (қысу, майыстыру, блоктардын өзара қозғалысы және т.б.), бұзу құбылыстарына (квазипластикалық) жатқызу керек. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері Егер пластикалық деформация аймағындағы кернеу  мен салыстырмалы деформация  арасындағы байланысты E1= f () ≠const коэффициент арқылы берсек, онда E1 деформацияның қиынды модулі деп аталатын және E≥E1≥0 аралығында болады. Деформацияның шекті қиынды модулі - пластикалық зонадағы (жыныстың бұзылу моментіне дейін) кернеудің өсуінің толық пластикалық деформацияға қатынасы пластикалықтың модулі деп аталады. Идеал пластикалық дене үшін ЕПЛ Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері Егер графиктің ақырғы нүктесін (үлгінің бұзылуы) координаты басымен түзу сызық арқылы қосса, онда пайда болған α1 бұрыштың тангенсі толық деформация модулі Едеф деп аталады. Ол максимал (бұзушы) кернеудің σқысу толық салыстырмалы деформацияға қатынасына б Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері Тау-кен жыныстарының пластикалылығы олардың минералдық құрамына байланысты. Жыныста кварцтың қатты түйірлерінің болуы, дала шпатының пластикалығын кемітеді. Көмірдің пластикалық қасиеті, оның құрамындағы көміртегінің мөлшерінен байланысты екендігі байқалады. Аз метаморфты көмірден антрацит өткенге дейін оның пластикалығы 30 есе азаяды. Жыныстың пластикалығының өсуі, оның серпімділік модулінің кемуімен қатар жүреді. Ал Пуассон коэффициенті жыныстың пластикалықтың өсуімен бірге өсіп отырады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері Күштің жынысқа ұзақ әсері оның кернеулі-деформациясының күйін өзгертеді. Егер жыныс бөлшектерінің еркін қозғалуы мүмкін болса, онда оның үздіксіз деформациялануы байқалады. Сыртқы күштердің әсері тоқтамаса да, жыныста деформация шамасы шектеулі болса, кернеудің төмендеуі байқалады. Тау-кен жыныстарындағы күштің әсерімен деформация мен кернеудің уақыт бойынша өзгеруі оның реологиялық қасиеттері арқылы беріледі. Деформацияланған уақыт бойынша [әрдайым] өсуі жыныстың сырғығыштығы (крип) деп аталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері Сырғыштық құбылыс дегеніміз - бұл да тау-кен жыныстарының пластикалық деформациялануы, тек белгілі бір уақыт аралағында болады. Сырғығыштың серпімділік шегінен аспайтын күштердің әсерінен де бола беруі мүмкін. Сырғығыштық қисығы деформацияның үш негізгі сатысына сәйкес келетін үш бөліктен тұрады: І - жыныстың түрақсыз сырғығыштыгы; ІІ- тұрақты күш кезінде пластикалық ағынның тұрақтанған күйі; ІІІ - деформация жылдамдығының өсуі және жыныстың бұзылу сәті. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері Жыныстардың деформациялану жылдамдығы серпімді Е және П пластикалық деформациялану жылдамдықтарының қосындысы болады Сырғығыштың саздарға, аргиллиттерге, сазды тақтатастарға тән. Кривой Рог жыныстары (кварцсерициттік тақтатас, гидрогематиттік мүйізтас, арказды құмтас) бастапқы, бір сәттегі серпілуі деформацияның 20-35% құрайтын сырғығыштыққа ие, және де деформацияның көбі күш түсірілудің 1,5 - 2 сәйкесінде болады Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері Сырғығыштық күштің түсірілу бағытына байланысты. Мысалы, сырғу деформациясы εп шамасының көбірегі қабатқа перпендикуляр күш түсірілген де байқалады, және де εп εп11 қатынасы 1,5-ге дейін жетеді. Бұл бағытта серпімді деформациясының да үлкен екені белгілі. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері Егер dεdt=0 деп алсақ, яғни үлгідегі уақыт бойынша өзгермейтін деформация, онда кернеудің уақыт бойынша төмендеуі байкалуы тиіс. Сырғығыштыққа кері мұндай құбылыс - жыныстың тұрақты деформациялануы кезінде кернеудің төмендеуі - кернеу релаксациясы деп аталады. Релаксация дегеніміз пластикалық деформацияның өсуіне пропорционал келмейтін кернеу кезіндегі сырғығыштық. Сырғығыштық және релаксация - реологиялық процестің екі түрде көрінуі. Бастапқы сәтте пайда болған релаксация кезінде серпімді деформация біртіндеп пластикалық деформацияға өтеді. Нәтижесінде күш әсерін тоқтатқан да үлгі өзінің бастапқы қалпына келмейді, тіпті бастапқы кернеу жыныстың серпімділік шегінен аспаса да. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың пластикалық және реологиялық қасиеттері τ0 - релаксация периоды, жыныстағы кернеу е есе азайатын уақыт. Көптеген тау-кен жыныстарының релаксация периоды өте үлкен. Мысалы, тасты грунттарда жыл, әйнекте жыл болса, суда τ0≈10-11 с. Сондықтан күш түсіру уақыты аз кезде, жыныстың реологиялық R (%) қасиеттерін сипаттау үшін жыныста белгілі бір t уақыт ретінде (апта, ай және т.б.) кернеудің төмендеуінің салыстырмалы көрсеткішін жиі пайдаланады Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстары үлгілерінің беріктік қасиеттері
Жыныстың беріктігі, оны бұзылуға әкеліп соғатын шекті кернеу шамасымен анықталады. Бұл кернеу әр жыныстар үшін және түсірілген күштердің әр қайсысы үшін әр түрлі болады. Олар беріктік шектері деп аталады. Жыныстың беріктік шектерінің қысу кезіндегі σКЫСУ, созу кезіндегі σс, ысырылу кезіндегі τы, σп иілу кезіндегі және т.б. түрлері болады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Бұзылу - бұл кристаллдық тордағы атомдар мен иондар арасындағы байланыстың үзілуі. Үзуге кажетті күш шамасы атомдар арасындағы байланыс түріне және заттың кристалдық торының құрылысына байланысты. Есептеулер көрсеткендей, атомдар арасындағы байланыс кристалдардың қандай да бір жазықтығында үзіледі, егер жанама және қалыпты кернеулердің осы жазықтықтағы мәні G2π және 0,1Е болса. Онда жыныстар үшін σб шамамен 104 МПа болуы керек. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Бірақ созылу кезіндегі беріктік шегінің дәл мәні теориялық мәнінен жүз тіпті мың есе аз (жыныстар үшін σб шамамен10 МПа). Мұндай айырмашылықтың болу себебі денелерде неше түрлі ақаулар кездеседі. Кристаллдарда - бұл кристаллдың нүктелік (вакансиялар) және сызықтық (дислокациялар) қисаюы. Жыныста - бұл түйірлер шекарасы - жазықтық және кеуектер - көлемді қисаю және жыныстың құрылысының бұзылуы. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың бұзылуының бірнеше масштабы (деңгейі) болады. Бұзылудың мегаскопиялық деңгейі жыныс массивті жаруға, олардың ысырылуы мен күлауына тән. Бұл жағдайда бүзылғыштыққа үлкен жарықшақтар көп әсер етеді. Ұсақ жарықшақтар, кеуектер, агрегаттар арасындағы байланыстар макроскопиялық бұзылуға себепкер болады Мысалы, қазу агрегаттарымен (экскаватор, комбайндер), бұрғылау аспаптарымен әсер еткенде. Бұзылудың микроскопиялық деңгейі пайдалы қазбаларды диірмендерде ұсақтауға, кейде скважина бұрғылау кездеріне тән. Бұзылудың бұл сатысында кристалдар мен түйірлер арасындағы байланыс үзіледі. Бұл жағдайда дислокация мен вакансияның айтарлықтай ролі бар. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарының бұзылуы не морт, не пластикалық сипатта болып келеді. Морт бұзылуы кезінде атомдардың бір-бірінен ажырау жазықтығы бойынша үзілуі мүмкін. Бұл үшін пластикалық бұзылуға қарағанда сырттан көбірек күш әсер етуі қажет. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

БЕРІКТІК ТЕОРИЯЛАР Галилей теориясы 0 = max Сен-Венан теориясы 0 = max Кулона теориясы 0 = мах мах = 1/2(max-min) 2 0 = max-min Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Ұсақ жарықшақтар, кеуектер, бірыңғай емес әлсіреу жазықтықтары тау-кен жыныстарының бұзылуының басымдылық морт сипатын анықтайды, сондықтан олардың бұзылу механизмі А.Гриффитис жасаған морт бұзылу теориясы арқылы түсіндіріледі. Бұл теория бойынша бұзылудың басталуы үшін қатты дене көлеміндегі шегіне жеткен жарықшақтарға байланысты. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстар σқысу,МПа σcозу, МПа σқысу/σcозу Гранит 141 11,0 13 Гранитті гнейс 192 9,0 21 Порфирит 224 17,5 Кварцты құмтас 164 6,6 26 Женттас түріндегі әктас 28 3,0 9 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстары үшін қолайлы МОР беріктік теориясы кең қолданыс тапқан. Бұл теория күрделі ширыққан күйдегі дененің әр нүктесіндегі жанама және қалыпты кернеулер арасындағы байланыстарға негізделген. Мор теориясы бойынша бұзылу, не жанама кернеу τ шамасы, үлгіге әсер етуші қалыпты кернеудің шамасының өсуімен қатар, белгілі бір теісті τ0 мәнінен асып кетсе, не τ=0 болғанда қалыпты σсозу күштері шектен асып кетсе басталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Шекті қалыпты және жанама кернеулер арасындағы байланыс графикте парабола түрінде көрсетіледі. Ол жыныстың әр түрі үшін, бір қатар беріктік параметрлерін анықтау нәтижелері бойынша сызылады. σ және τ арасындағы байланысты график түрінде, кернеулер шеңбері арқылы беруге болады. Ол үшін, абсцисса өсі бойымен үлгіге әсер етуші қалыпты кернеудің максимал және минимал мәндерін салып, ұзындық айырмасын диаметр ретінде алып, шеңбер сызады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Егер тау-кен жынысына бұзылу моментіне дейін бір осьті күшпен әсер етсе (σқысу =0) , бұл жағдай үшін де абсцисса өсіне σ1= σқысу мәнін салып, кернеулер шеңберін сызуға болады. Шекті кернеулер шеңберлерін қоршай сызған сызықты тау-кен жынысының беріктік паспорты дейді. Беріктік паспорты парабола түрінде немесе түзу сызык түрінде берілуі мүмкін. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Лабораторияда жыныстың жанама кернеуін анықталған, күштер α=18º, α=28º α=45º α=50º α=62º бақытта әсер еткен. Лаборант нәтижелерді аыустырып алған. Қай α –ға  сәйкес : 30, 52, 52, 80, 90 МПа? Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Мор кернеу шеңберін салыныз және белгісіз параметрін табыныз
Мор кернеу шеңберін салыныз және белгісіз параметрін табыныз 1 2 3 мах 100 160 80 ? 70 200 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

с о= 100 МПа с о= 100 МПа 1240МПа  = 60 МПа қ  140 МПа
қ  80 12200МПа Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оку жылы

τ Жыныс бұзылған σ Жыныс бұзылмаған Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныс құраушы минералдар арсында ең берік кварц болып табылады
Жыныс құраушы минералдар арсында ең берік кварц болып табылады. Зерттеулер көрсеткендей, қысу кезіндегі кварцтың беріктік шегі 500 МПа-дан асып кетсе, дала шпаттары, пироксендер, роговая обманка, оливин және басқа темір магнезиалды минералдар үшін – МПа болған. Кальцит - σқысу=20 МПа. Сондықтан құрамында кварц бар жыныстар беріктігі өте үлкен. Мұнда жыныстың максимумы кварц тығыздығына сәйкес келеді (2,65х103 кг/м3). Керісінше, тау-кен жынысының құрамында берік емес минералдар (кальций, слюда) болған жағдайда, оның беріктік шегі төмендеп кетеді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Қысу кезіндегі беркітік шегінің ең үлкен мәні тығыз майда түйірлі кварциттер мен нефриттерге тән: МПа болады. Әжептәуір беріктікке (350 МПа-дан жоғары) тығыз майда түйірлі граниттер ие, кішкене аздауына - габбро, диабоздар және ірі түйірлі граниттер ие. Қысу кезінде көмірдің беріктігі оның метаморфтық дәрежесіне байланысты өзгеріп отырады: 1 МПа-дан (кокс көмір) 35 МПа-ға (антрациттер) дейін. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Созу кезіндегі беріктігі көп жыныстар үшін 20 МПа-дан аспайды, шамамен (0,1-0,02) болып келеді
Созу кезінде кварциттер мен аз кеуекті кристалданған майда түйірлі мраморлар беріктірек болып келеді. Ысыру, иілу және деформацияның басқа түрлерімен әсер еткенде жыныс біріктігінің шегі әрдайым σқысу -ден аз, σсо -дан кем болып келеді, бірақ көбінесе соңғыға жақын. Мысалы, граниттің τmax шамасы 38 МПа-ға, базальттікі МПа-ға дейін жетеді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарының ұстасуы 1-100 МПа аралығында
Тау-кен жыныстарының ұстасуы МПа аралығында. Көмірде С=(10-2-1) МПа. Жыныстарда ішкі үйкеліс бұрыштары көбінесе 20-60° аралығында, көмірде 30-40° аралығында болады (3.7-кестесі). Ішкі үйкеліс бұрышы, жыныста ұсақ фракцияның, сазды бөлшектердің (әсіресе монтмориллонит) болуынан азаяды, себебі бұл жыныс бөлшектерінің бір-біріне қатысты сырғанауына жағдай жасайды. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың беріктігіне оның кеуектілігі мен жарықшақтылығы көп әсерін тигізеді. Нәтижесінде құрамы әр түрлі жыныстардың беріктігі бірдей болуы мүмкін және керісінше. Мысалы, микросынамалы граниттің, кеуектілігі мен жарықшақтылығы 0,6 дан 1%-ке өскенде, σқысу 240-тан 180 МПа-ға дейін төмендейді, Р 3%-ке дейін өскенде σқысу 110 МПа-ға дейін төмендеп кетеді. Соған сәйкес φ 62-ден 41°-ге дейін, С-1,3 МПа-дан 0,1 МПа-ға дейін кемиді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың берікгік параметрлерінің салыстырмалы мәндері
σcо/σқысу σи / σқысу τы/σи Гранит 0,02-0,04 0,08 0,09 Құмтас 0,02-0,2 0,06-0,2 0,1-0,12 Әктас 0,04-0,1 0,08-0,1 0,15 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Кейбір жыныстардың ұстасу (байланыс) шамасы және ішкі үйкеліс бұрыштары
Жыныс С,МПа φ, градус Кузбасс көмірі 4,6-10 35-37 Кузбасс аргиллиті 18-23 33-34 Кузбасс алевролиті 23-26 27-32 баратын қоңыр көмірі 4-6 СС ГОК диориті 68 33 СС ГОК мүйізтасы 85 35 СС ГОК порфир сиениті 45 31,5 Пикритті базальт 27 34 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Батыс Донбас жыныстарының созылу кезіндегі беріктік шегінің анизотропиясы
Жыныс , МПа ,МПа Аргиллит 2,9(1,25,1) 0,9(0,32) Алевролит 2,9(15,1) 1,1(0,32) Құмтас 3,5(1,36,7) 1,8(0,34,0) Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Қабаттылыққа көлденең қысқанда жыныстың беріктік шегі қабаттылық бойымен қысқандағыдан көп жағдайда көп болады. Егер, қысу күштері қабаттарға перпендикуляр бағытталған болса, әлсіз жұқа қабаттарды жарылудан беріктірек қабаттар сақтандырып, тұтасында үлгінің беріктігі артады. Үлгіні қабаттар бойымен қысқанда жыныс беріктігі, негізінде әлсіз қабаттардың беріктігімен анықталады. Себебі жыныстың жарылуы осы әлсіз қабаттардың бойымен жүреді. Сондықтан бұл жағдайда анизатропия коэффициенті 1 аз болады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарының ұстасуы (байланысуы) 1-100 МПа аралығында
Тау-кен жыныстарының ұстасуы (байланысуы) МПа аралығында. Көмірде С=(10-2-1) МПа. Түйір шамасының 1 мкм-ден 100 мкм-ге дейін өзгеруі жыныс беріктігін 2 есеге дейін төмендетеді. Түйір шамасының одан әрі өсуі беріктің езгеруіне көп әсерін тигізбейді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

C= Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

τ σ Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

АРАЛЫҚ БАҚЫЛАУ 1 вариант
Тау жыныстарының негізгі физика техникалық параметрлері Тау-кен жыныстары үлгілерінің механикалық қассиеттері Жыныстағы деформация мен кернеу 2 вариант Жыныстардың жиі қолданылатын физикалық-техникалық параметрлері Құрылыс белгілері бойынша жыныстарды топтастыру Жыныстардың серпімділік қасиеті Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстың беріктік паспортын салыңыз және ішкі үйкеліс бұрышы мен байланыс күшін анықтаңыз. с о= 40 МПа  = 30 МПа қ 2012140МПа Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстары үлгілерінің акустикалық қасиеттері
Акустикалық қасиеттер, жыныста ауыспалы таңбалы серпімді деформацияның (серпімді толқындардың) таралу заңдылықтарын сипаттайды. Серпімді толқындар тербелу жиілігі бойынша мынадай түрлерге бөлінеді: инфрадыбысты – жиілігі 20 Гц-ке дейін, дыбысты жиілігі Гц, ультрадыбысты жиілігі 20 кГц-тен жоғары, гипердыбысты жиілігі 1000 МГц-тен жоғары. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

көлденең -ысырылудың серпімді деформациясының таралуы.
Серпімді деформация түрлеріне байланысты келесі толқындар түрлерін бөледі: бойлық - заттағы көлемді қысу мен созылудың алма-кезек деформациясының таралуы; көлденең -ысырылудың серпімді деформациясының таралуы. Бойлық толқындар кез-келкен ортада-газда, сұйықтықта және және қатты денелерде таралады, себебі барлық заттар көлемді қысуға серпімді кедергілер тудырады. Көлденең тоқындар тек қатты денелерге тән, өйткені сұйықта мен газдарда ысырылуға кедергі болмайды. Толқындардың бұл екі түрі жыныстың бүкіл көлеміне таратылудаң көлеміді деп аталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жынысының бетінде бөлшектер ерекше күйде болады, себебі бос жазықтыққа қарай жылжуына аз кедергілер кездестіреді. Нәтижесінде онда, бөлшектердің эллипсоидалдық траектория бойынша қозғалуымен сипатталатын, жазық беттік толқындар пайда болады. Беттік толқындар тек қатты денелерге тән. Жыныстың негізгі акустикалық параметрлері - серпімді толқындардың таралу жылдамдығы, сіңіру коэффициенті және толқынды кедергілер. Әртүрлі жыныстардың түйісу жерлерінде, өздеріне сәйкес коэффициенттерімен сипатталатын, шағылысу және сыну құбылыстары пайда болады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Толқындардың таралу жылдамдығы
Сандибеков М.Н. 18 марта 2008 г.

Егер Cб > Cк > CL. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Сонымен, серпімді толқындардың тау-кен жыныстарында таралу жылдамдығы, оның серпімділік қасиеттері мен тығыздығына байланысты. Ол жиілігінен ешқандай байланысты емес, сондықтан зерттеу жұмыстары үшін кез-келкен жиіліктегі толқындарды қолдануға болады. Заурбекова Н.Д. 2010/2011 оқу жылы

Пуассон коэффициентінің мәні 0,1-ден 0,45-ке дейін өзгергенде сб/ск қатынасы 1,5-тен 3,3-ке дейін өседі екен. сб/ск қатынасы сазды жыныстар үшін өте жоғары. Бойлық толқындардың таралу жылдамдығы жыныстың Юнг модулі мен Пуассон коэффициентінің өсуімен арта түседі. Мысалы, Пуассон коэффициенті 0,1-ден 0,4-ке өзгергенде сб 45%-ке артады. Көлденең толқындардың таралу жылдамдығыда Е-нің өсуімен артып, μ-дың өсуімен баяулайды (шамамен μ минимал шамасының максимал шамасына дейін өзгеркенде 1,2 есе). Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Соған байланысты серпімді толқындар, Юнг модулі үлкен, қара түсті минералдардан құралған, кеуектілігі аз жыныстарда жылдам таралады. Мысалы, көлденең толқындардың таралу жыддамдығы габброда, перидотиттерде, базальтта, скарндарда м/с-ке жетеді. Көп фазалы жыныстардың акустикалық қасиеттері фазаларының акустикалық параметрлерімен байланысты Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Сіңіру коэффициенті Ө, м-1
Фаза Тығыздығы ρо, кг/м3 Бойлық толқынның жылдамдығы υб ,м/с Сіңіру коэффициенті Ө, м-1 f=102 КГц болғанда f =104 КГц Су 1000 1485 8,5· 10-5 8,5· 10-1 Ауа 1,29 331 1,24· 10-1 1,24· 103 Мұз 918 - Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Кеуектілік жыныстың Юнг модулін едәуір төмендеткендіктен, кеуекті жыныстарда серпімді толқындардың таралу жылдамдығы да азаяды. Қабатты жыныстарда серпімді толқындардың, қабаттарды бойлай және көлденең таралуының түрлі жылдамдықтары байқалады, және әрдайым Сll> С. Серпімді толқындардың шөгінді жыныстарда таралу жылдамдығының анизотропия көэффициенті 1,1-1,3 аралығында ( Сll/ С) Серпімді толқындардың тау-кен жыныстарында таралуы, басқа заттағыдай, таралу көзінен алыстаған сайын, қарқындылығы (амплитудасы) төмендеумен ілесе жүреді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Көп жағдайда тербеліс қарқындылығының төмендеуі келесі себептерден болады:
Тербеліс қозғалысына ұшырайтын, жыныстың бөлшектерінің өзара үйкелісінен (серпімді емес) жыныстың бөлігінең, оны жылу энергиясынаайналдыруынан; Акустикалық энергия жыныс біртексіздігіне (кеуектерде, жарықшақтарда) шашырауынан. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Бойлық және көлденең толқындардың жылдамдықтарының қатынасы Пуассон коэффициенттінің функциясы ғана болып табылады Есептеулерде көбінесе жыныстың тығыздығын, ондағы серпімді толқынның таралу жылдамдығына көбейтіндісін қолданады. Бұл z көрсеткіш меншікті толқындық кедергі деп аталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Бойлама толқынның таралу жылдамдығы Сб=2500 м/с, Пуассон коэффициенті μ=0,25. Тау жыныстың өлшемі а=10 см, b=4 см, с=20 см, массасы m=2 кг. Юнг модулін, жылжу модулін, меншікті толқындық кедергісін анықтаңыз. Жыныстың электр кедергісі R=40 кОм, өлшемі а=1 см, b=4 см, с=8 см. Жыныстың меншікті электр кедергісін анықтаңыз. Тау жыныстарының диэлектрлік өтімділігін анықтаңыз. Жыныстың өлшемі 45050 мм. Жыныстың сыйымдылығы Сх120 пФ. Жыныстың электр кедергісі R=30 МОм, өлшемі h=5 см, d=4 см. Жыныстың меншікті электр кедергісін анықтаңыз. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарының бекемдігі
Тау-кен жыныстарының бекемдігі - жыныстардың қазуға-технологиялық бұзылуға қарсылық көрсетуі. Бекемдік тау-кен жынысының қаттылық, тұтқырлық және серпімділік қасиеттеріне тікелей байланысты. Кен қазуға байланысты кенділікті өндірістік мәселелерді дер кезінде шешіп отыру үшін тау-кен жынысы белгілі бір қасиетіне қарай кластарға жіктелу қажет. Сондай бір жіктелу - М.М.Протодьяконов ( ж.ж.) жасаған тау-кен тараған жыныстардың бекемдік топтастырылуы, мұнда тау-кен жынысы бір-ақ кәрсеткіш-бекемдік коэффициенті арқылы сипатталады. Айтылған топтастыруда барлық тау-кен жынысы беріктігіне қарай 10 категорияға жікгелкен. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Бірінші категорияға бекемдік дәрежесі өте жоғары тау жыныстары =20 жатады, оныншыға - әлсіз батпақты жыныстар =0,3 жатады. Бекемдікті өрнектейтін коэффициент эталоны ретінде топталған топырақ текшесін бір осьтік бағытта сығылған кезде анықталған уақытша сығу кедергісі алынған. Сөйтіп топталған топырақтың бекемдік коэффициенті 1-ге тең болады. Сонымен бекемдік коэффициенті дегеніміз тау-кен жынысының әрбір см2 бетіне түскенде оны сындыратын килограмм күштің жүзден бір бөлігі екен. Ендеше тау-кен жынысының бекемдігі f =7 дегеніміз оның әрбір см2 ауданына 700 кг күш түскенге дейін сынбайтындық қасиеті. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Бекемдік коэффициенті негізінен жыныстың қысу күштерінен бұзылуын ғана көрсетеді, ал нақты жағдайларда созу және жару күштері жиі қолданылады. Сондықтан жыныстың технологиялық бұзылуының қиындығын көрсететін басқа көрсеткіш енгізу қажет. Ондай көрсеткішті акад. В.В.Ржевский ұсынған. Заурбеков Н.Д. оқу жылы

Бекемдік коэффициентін тәжірибе арқылы да анықтауға болады, мысалы, М
Бекемдік коэффициентін тәжірибе арқылы да анықтауға болады, мысалы, М.М.Протодьяконов (кішісі) ұсынған талқандау әдісі бойынша ГОСТ Талқандау әдісінің мәні келесідей. Салмағы г. бес жыныс кесегін алады. Әр кесекті 0,6 м биіктіктен тасталған, салмағы 2,4 кг гирямен ұсақтайды. Гиряны 5-15 рет тастаған соң, пайда болған майда кесектерді тесігі 0,5 мм електен өткізеді. Бес үлгіден алынған, мөлшері 0,5 мл-ден кем фрацияны диаметрі 23 мм өлшеуіш тостаққа салады. Өлшеуіш тостақтағы тозаңның биіктігін 1 (мм) өлшейді. Көбінесе динамикалық деп аталатын, бекемдік коэффициентін мына формула арқылы есептейді: f =20n/l. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстардың морттығы мен пластикалығы
Жыныстардың пластикалығы және оған қарам-қарсы морттық қасиеттері оларды бұзу процестеріне әсерін тигізетіндіктен (мысалы, жыныстың пластикалығы майдалануы мен ұсақталуыдың куат сыйымдылығын арттырады), тау-кен өндірісінде пластикалықтың пен морттықтың түрлі кен-технологиялық көрсеткіштерін қолданады. Мысалы, пластикалықтың технологиялық көрсеткіші ретінде, бір ості қысу кезіндегі нақты жыныс үлгісін бұзудың меншікті жұмысының Ас, сондай беріктік шегі бар, идеал серпімді жынысты қысу арқылы бұзу кезіндегі серпімді жұмысынан Ас, қанша есе артық екенін анықтайтын параметр қабылдайды. Заурбекова Н.Д. 2013/2014 оқу жылы

Бұзудың меншікті жұмысын кернеу-деформация диаграммасының ауданы бойынша пластикалық коэффициентін мына формула арқылы анықтайды. kпл= пл.ОСD/ пл.ОAB/ =2E/Eдеф – 1 Жыныстың морттық қасиеттерін бағалау үшін А.А.Скочинский атындағы тау-кен ісі институтында Л.И. Барон морттық коэффициентін kм ұсынған. Ол, таза серпімді аймақта үлгіні деформациялауға кеткен жұмыстың Ас үлгіні бұзуға кеткен толық жұмысқа Ат қатынасына тең. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Осы әдіс бойынша анықталған морттық коэффициенттер: мрамор үшін 0,13, әктас -0,23, КМА темірлі кварциті -0,38, джеспилита -0,5 болған. Бір осьті қысу кезінде, беріктік шегінің өсуімен морттық коэфициенті артады Тау-кен жыныстарының пластикалығы мен морттығын бағалайтын басқа да көптеген көрсеткіштер бар. Мысалы, морттық коэффициенттерді қысу және созу кезіндегі жыныстың беріктік шектерінің қатынастары арқылы есептейді, немесе серпімділік шегінің σЕ және қысу кезіндегі беріктік шегінің қатынасы арқылы σқ Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тау-кен жыныстарының қаттылығы
Жыныстың қаттылығы бір осьті қысу кезіндегі беріктік шегінен әрдайым жоғары, себебі ол жынысты жан-жақты қысу кезіндегі беріктігіне сәйкес келеді және көлемдік қысудың сипаты біршама дәрежеде жыныстың серпімді және пластикалы касиеттерімен байланысты. Тау-кен жыныстарының қаттылығы, жыныстың оған үшкір сайманның кіруіне кедергісін анықтайды, яғни нүктелі (түйісу) күш түсіру арқылы бұзуға қарсылық дәрежесі. Минералдардың қаттылық дәрежесін анықтау үшін шкала ретінде он түрлі минерал алынған. Мұны алғаш ұсынған неміс ғалымының атына Моос шкаласы деп атайды. Моос шкаласындағы он минералдың ең жұмсағы бірінші, ең қаттысы оныншы болып номерленген. Әрбір үлкен номерлі минерал өзінен кейінгі әрбір кіші номерлі минералдың бетіне сызық түсіре алады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Моос шкаласының эталоны (өлшеуіші) ретінде алынған он минерал мыналар:
Тальк Гипс Кальцит Фиорит Апатит Ортоклаз Кварц Топаз Корунд Алмаз статикалық Нст және динамикалық Нд қаттылық деп бөлінеді және де НстНд. Жыныстың пластикалығы артқан сайын оның қаттылығы төмендей береді 20-дан 5-ке дейін. Жыныс қаттылығы, бұзу аспаптың әсерінен бұзылуға қарсылығын көрсететіндіктен, бұрғылау станоктың өнімділігін анықтайды. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Тұтқырлық Беріктігі жоғары және пластикалы деформациясы үлкен аймақты қамтитын жыныстар бірден бұзылмайды. Ондай жыныстар тұтқыр жыныстар болып табылады. Бұзу кезіндегі тау-кен жыныстарының тұтқырлығының технологиялық көрсеткіші, жыныстың оның бөлшектерін ажыратуға тырысатын кедергі күштеріне пропорционал. Ол жыныстың пластикалық қасиеттерімен, созу және қысу кезіндегі беріктік шектерінің қатынасымен және жыныстың ысырылу кезіндегі беріктік шегінің мәнімен анықталады. Тұтқырлықты анықтаудың қабылданған белгілі бір әдісі жоқ. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Уатылғыштық Уатылғыштық жынысқа динамикалық күш түсіру арқылы уату процесінің энергия сыйымдылығын білдіреді және зерттеулер көрсеткендей пресс астында бір осьті қысылуының беріктік шегіне қарағанда, жынысты бұзудың динамикалық әдістерімен жақсы байланысты. Жыныс уатылғыштығын анықтаудың қазіргі сынақ әдістері көбінесе жыныстық бірлік көлемін уатуға кеткен меншікті қуат шығынын есептеуге негізделген. Мысалы, Л.И.Борон ұсынған сондай әдістердің біреуі бойынша, жыныстың уатылғыштығы үлгіге 0,5 м биіктіктен салмағы 16 кг жүкті бір рет тастау арқылы анықталады. Уатылғыштық соққы нәтижесіндегі пайда болған диаметрі 7 мм ден кем бөлшектердің көлемі Vmax бойынша анықталады. Мысалы, оңай уатылатын мартитті руда үшін 13,4 см3, ал қиын уатылатын джеспилит үшін бар болғаны 2 см3. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Әктас пен мрамордың түрпілігі төмен.
Түрпілік Түрпілік, жыныстардың үйкелісі барысында аспаптарды тоздыру қабілеттілігін сипаттайды. Ең түрпілік жыныстар, порфириттер, диориттер, граниттер және корундты жыныстар болып табылады. Әктас пен мрамордың түрпілігі төмен. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныстағы сұйықтар мен газдар
Көбінесе тау-кен жыныстары суға қаныққан болады және олар жыныста әр түрде кездесуі мүмкін. Химиялы байланысқан, физикалы байланысқан және бос суларды ажыратуға болады. Химиялы байланысқан су - басқа да молекулар мен иондарға қоса минералдардың кристалдық торларының құрамына кіреді, мысалы гипстің CaSO4•2H2O немесе каолинттің Al2(OH)4Si2O5. Ондай суларды кетіру минералдық бұзылуына әкеліп, ол басқа сусыз қосылысқа айналады. Жыныстағы химиялы байланысқан сулар оларды тек қыздырғанда ғана көрінеді ( ). Ол жыныс қасиетінің жоғары темпертурада өзгеруіне себепші болады. Химиялы байланысқан судың шығынын, минералдардың кристалдық торларының бұзылуы жыныстың әлсіреуіне және бұзылуына, ал кей жағдайда тығыздалуына (мысалы, саз) әкеледі. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Физикалы байланысқан су жыныстың қатты бөлшектерінің молекулалық тартылыс күштерімен тығыз байланыста болып, оны жұқа қабық түрінде бүркеп тұрады. Оның мөлшері жыныстың суланушылығына байланысты. Суланушылық - бұл тау-кен жынысының сұйық қабықшамен бүркену мүмкіншілігі. Жыныс суланғыштығы оны адсорбциялық мүмкіншілігімен, яғни электростатикалық тартылыс есебінен өз бетіне сұйықтық молекулаларын жинау мүмкіншілігімен түсіндіріледі. Жыныстардың басым көпшілігі жақсы суланушыларға (гидрофильді) жатады. Суланушылығы нашар, немесе мүлдем суланбайтындарға (гидрофобты) күкірт, көмірлер, битумды құмтастар және басқа да кейбір жыныстар жатады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Физикалы (берік) байланысқан су, жыныста орын ауыстырмайды, тығыздығы жоғары (1740 кг/м3-дейін), қату температурасы төмен (-78°С), жылу сыйымдылығы, диэлектрлік өтімділігі, электр өткізгіштігі төмен, еріткіштік болмайды. Ол жыныстан тек °С-ден жоғары температураға дейін қыздырылған соң ғана шығады. Жыныс сіңіре алатын байланысқан судың ең жоғарғы шамасы, максимал гигроскоптық және максимал молекулалық ылғал сыйымдылық көрсеткіштері арқылы бағаланады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Молекулярлы ылғал сыйымдылық жынысты құрайтын түйір шамаларына байланысты. Мысалы, мөлшері 0,1-0,05 мм кварц бөлшектер үшін 0,02 %, мөлшері 0,001 мм-ден кем болса -0,86 % болады. Дегенмен, жыныстың минералдық құрамы басты роль атқарады. Мысалы, бөлшек шамаларының мәні 1 мкм-ден кем болғанда ωм альбит үшін 8,1 %, лимонит үшін 23 %, ал биотит үшін 48 % болады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Максимал гигроскоптық ωг тау-кен жынысы өз бетінде салыстырмалы ылғалдылығы 94% ауадан сіңіре алатын ылғалдықтың ең үлкен мөлшері. Молекулярлы, немесе қабықты ылғал сыйымдылық ωм жыныс бөлшектерінің бетінде молекулалық тартылыс күштері ұстап тұра алатын судың мөлшері Соған орай кварцты құмдардың құрамында байланысқан судың мөлшері бар болғаны - 0,24 % болса, лесста - 5,2 %, сазда %-ке жетеді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Бос сулар жыныста капилярлық көтергіші күштер арқылы ұсақ кеуектіктерде ұсталып тұратын, капиляр су күйінде, және ірі кеуектерді толтырып тұратын, жыныста ауырлық күшінің және қысымның әсерінен қозғалыста болатын гравитациялық су түрінде болуы мүмкін. Капилляр судың мөлшері капиллярлық ылғал сыйымдылық параметрлерімен бағаланады. Жыныстың минералдық, гранулометрлік құрамына және бөлшектер қалпына байланысты, жыныстағы әр түрлі сулардың мөлшері болуы мүмкін. Мысалы, құмның құрамында негізінен гравитациялық сулар болса, саздың, лесстың және саздақтардың құрамында - молекулярлы және капиллярлы сулар болады. Байланысқан, капилляр және гравитациялық судың, жыныс ұстап тұра алатын максимал шамасы, оның толық ылғал сыйымдылығымен (салмақты және көлемді) сипатталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Көлемді толық ылғал сыйымдылықтың мөлшері шамамен жыныстың ашық кеуектігіне тең. Егер кеуектер жыныста бір-бірімен еркін байланыста болмаса, жыныс сумен толық қаныққан болса да, оларда газдың немесе ауаның біраз бөлігі қысылып қалып қалуы мүмкін. Кейде су кейбір минералдардың кристалдық торларының арасынан өтіп кетуі мүмкін (монтмориллонит, вермикулит, галлуазит). Онда ωтк >Р болатыны байқалады. Жыныстың табиғи күйін бағалау үшін, табиғи ылғалдылық ωт параметрлерін қолданады, ол жыныстың табиғи жағдайындағы су мөлшерінің салыстырмалы мөлшеріне тең және жыныстың суға қанығу дәрежесін көрсететін суға қаныққандық коэффициентін kсқ қолданады. Ылғал сыйымдылық - жыныстың физикалық параметрлері; табиғи ылғалдылық ωт және kсқ -жыныс күйінің сипаттамалары. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Дымқылданған жыныстан барлық суды механикалық әдіспен шығару мүмкін емес. Кез келкен механикалық әсерден кейін жыныста физикалы байланысқан су қалады. Суды лесстың, өте ұсақ кұмдардың (батпақтар) құрамынан бөліп шығару қиын, себебі оларда физикалы байланысқан судың проценті жоғары. Жыныстың құрамынан механикалық әсерлестіктен кейін судың шығуын су берушілік коэффициентімен сипаттайды. Жыныстың әлсіз су берушілігі жынысты механикалық және гидравликалық жолмен қазу кезіндегі өнімділігін төмендетеді, кен орындарын кептіруді, пайдалы қазбаларды тасымалдау мен ұсақтау жұмыстарын қиындатады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Дымқылданған жыныстан барлық суды механикалық әдіспен шығару мүмкін емес. Кез келкен механикалық әсерден кейін жыныста физикалы байланысқан су қалады. Суды лесстың, өте ұсақ кұмдардың (батпақтар) құрамынан бөліп шығару қиын, себебі оларда физикалы байланысқан судың проценті жоғары. Жыныстың құрамынан механикалық әсерлестіктен кейін судың шығуын су берушілік ξ коэффициентімен сипаттайды. Су берушілік шамасы жынысты кұрайтын белшектердің шамасынан, кеуектердің мөлшері мен өзара орналасуына байланысты болады. Жыныстың әлсіз су берушілігі жынысты механикалық және гидравликалық жолмен қазу кезіндегі өнімділігін төмендетеді, кен орындарын кептіруді, пайдалы қазбаларды тасымалдау мен ұсақтау жұмыстарын қиындатады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жыныста судан басқа тағыда мұнай мен газда кездеседі. Кеуектерде судың, мұнайдың және газдың таралу сипаты, жыныстың көптеген физикалық қасиеттеріне себебін тигізеді, мысалы олардың электр кедергілігіне зор әсерін тигізеді. МұнайғаVм, газғаVг, суғақаныққан жыныстағы мұнайдың газдың және судың Vм көлемдерінің қосындысы жыныстың кезектік кеңістігінің көлемінеVм тең. Сұйықтықтар мен газдар жыныстағы жарықшақтар мен кеуектер арқылы қозғала алады. Жыныстың, өзі арқылы флюидтерді өткізу қасиеті, оның өткізгіштігі деп аталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Өткізгіштік физикалық (абсолютты) және фазалық (тиімді) болып бөлінеді. Физикалық өткізгіштік - жыныс арқылы біртекті сұйықтық пен газдың сүзілген кезіндегі өткізгіштік. Фазалы өткізгіштік - әр текті сұйықтықпен қаныққан жыныстың, оның жеке-жеке фазаларын өткізу қабілеті. Өткізгіштік шамасы Дарси тендеуінен шығатын өткізгіштік коэффициенті kөт арқылы беріледі. Өткізгіштік коэффициентінің өлшем бірлігі - м2. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Өткізгіштіктің практикалық өлшем бірлігі дарси (Д) - ауданы 1 см2, ұзындығы l см жыныс үлгісі арқылы 9,8·104 Па қысыммен, 1с уақытта, тұтқырлығы 10-3Па·с, 1 см3 сұйықтың өткендегі өткізгіштік шамасы. Бұл кезде 1Д=1,02-12м2 Тау-кен өндірісінде басқа шама - сүзілу коэффициенті kс— кең қолданылады. Ол сұйық пен газдың жыныс арқылы сүзілу жылдамдығы Сүзілу коэффициенті kс, судың ағының есепке алмайды. kс және kөт шамаларын салыстыру, олардың арасында, судың сүзілу жағдайыңда келесідей байланыс болатының көрсетеді: 1Д= 1см/с=864м/сут. Сүзілу коэффициентінің шамасы бойынша жыныстар келесі топтарға бөлінеді: суға төзімді (kс <0,1м/сут), әлсіз өткізгіш (0,1м/сут kс10м/сут), орташа өткізгіш (10м/сут  kс 5м/сут) және жеңіл өткізгіш (kс >1000м/сут) Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Су өткізгіштік негізінен кеуек мөлшерінен, олардың жыныстағы жалпы көлемінен және кескін үйлесімімен байланысты: кеуектер сүзілуші сұйықтықтардың көлемін, ағыс жолын және қозғалуына кедергі жасайтын үйкеліс күштерін анықтайды. Жалпы жағдайда өткізгіштік жыныстың кеуектілігінің өсуімен артады. Жоғарыкапиллярлы кеуектер сұйықтықтарды салмақ күшінің немесе қысымның әсерімен гидродинамикалық қарапайым заңдылықтары бойынша өткізеді. Капилляр кеуектерде сұйықтардың қозғалысы капиллярлық тартылыс күштерінің әсерінен болады. Қысымның әсерінен сұйықтық капиллярда тек қысым малекулалық тартылыс күштерінен асып кеткен жағдайда ғана қозғалады. Субкапилляр кеуектер сұйықтықты өткізбейді. Сондықтан да саздар кеуектілігінің жоғарылығына (50% және одан жоғары) қарамастан суға төзімділерге жатады. Ондағы барлық су байланысқан күйде болып, гравитациялы судың қозғалуына кедергі жасайды. Және керісінше, жартасты жыныстардың кеуектілігі аз болғанымен, өткізіштігі жоғары. Бұл жыныстарда гранула аралық және жарықшақты өткізгіштер деген болады және соңғысының шамасы үлкен болып келеді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Қабатты жыныстарға су өткізгіштіктің анизотропиясы тән: қабат бойымен өткізгіштігі перпендикуляр бағытта өткізгіштігіне қарағанда үлкен. Борпылдақ жыныстардың су өткізгіштігіне олардың минералдық құрамы да әсерін тигізеді. Жақсы біріккен минералдар суды әлсіз өткізеді, себебі басқа сондай жағдайларда нашар біріккен және жақсы желтектелкен минералдарға қарағанда, кеуектердің шамасы аз болады. Су жақсы жұғатын минералдардан құралған жыныстар арқылы жақсы өтеді. Жыныста газдар айналымы болған жағдайда, газ өзкізгіштік түсінігін қолданады: газ өткізгіштіктің физикалық мәні су өткізгіштікпен бірдей. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

dQ=C dТ, Жылулық қасиеттері
Жыныста жылудың жұтылуы әрдайым молекулалардың және атомдардың кинетикалық энергиясының артуымен қатарласып жүреді және жыныстың температурасының езгеруі байқалады. Молекула мен иондардың тербеліс амплитудасы, температура жоғарылауымен артады. Бұл жағдайда дененің ішкі энергиясына өтетін жылу dQ мөлшер мен температураның өсуінің dТ арасында тура пропорционалды байланыс байқалады: dQ=C dТ, мұндағы С - пропорционалдық коэффициент - дененің жылусыйымдылығы деп аталатын және температура бір градусқа өзгергенде оның жылулық энергиясының езгеруін сипаттайтын көрсеткіш Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жылулық қасиеттері Қыздырылатын көлемнің бірлік массасына m бөлінкен С шамасы, жыныстың меншікті жылусыйымдылығы с деп аталады (өлшем бірлігі - Дж/(кг··К) ): с =С/ m с = dQ/ (m dТ), Біртекті қатты денелерде жылудың (жылуөткізгіштік) не электрондар соқтығысы кезіндегі кинетикалық энергияның ауысуы арқылы, орташа кинетикалық энергияның диффузиясы не кристалдық тордың тербелісінің бір бөлшектен келесіге берілуі арқылы, себебі олардың арасында біршама байланыс күштері бар, болады. Жылуөткізіштіктің бірінші түрі электронды деп аталады. Ол негізінен токөткізгіштерге - металдар мен жартылайөткізгіштерге тән. Жылуөткізгіштіктің екінші түрі көбінесе фононды деп те аталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жылулық қасиеттері Жылуөткізгіштіктің екінші түрін кристалдық тордың бөлшектерінің өнімді тербелістерінің ерекше түрімен ұқсатуға болады. Кванттар теориясына сәйкес бұл тербелістер квазибөлшектер - фонондары (электромагниттік өрістегі фотондар тәрізді) арқылы беріледі. Фонондар - бұл кристалл торларының тербеліс өрістерінің кванттары. Фонондар саны жыныста тұрақты емес - атомдардың жылулық қозғалысы неғұрлым қарқынды болса, яғни температура неғұрлым жоғары болса, тербелістер көп. Температура 300 °С болғанда 1см3 жыныста шамамен 1020 фонондар болады. Жылудың берілу процессін фонон "газдарының" тығыздығы жоғары аймақтың тығыздығы төмен аймаққа ағуы деп түсіндіруге мүмкіндік береді. Бір жыныстың белгілі бір шекті бетінен келесі бір, жылулық қасиеттері өзгеше, жынысқа жылу ауысу жағдайы жылуберушілік деп аталады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жылулық қасиеттері Температураның көтерілуі dT мен жыныстың ұзаруының dL арасындағы байланысты сызықтық жылулық ұлғаю коэффициенті арқылы беруге болады. Минералдар мен жыныстардың меншікті жылусыйымдылығы 0,4-тен 2 кДж/(кг·К)-ге дейін өзгеруде. Олар әрдайым металлдардың жылусыймдылығынан жоғары болады. Минералдардың тығыздығының төмендеуінен меншікті жылусыйымдылығының артуы байқалады Тығыз жыныстардың меншікті жылусыйымдылығы тек оның минералдық құрамына ғана байланысты. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жылулық қасиеттері Рудалы минералдардың, негізінен, жылусыйымдылығы төмен, сондықтан рудалы жыныстарда рудасыз жыныстарға қарағанда жылусыйымдылық төмен. Жылусыйымдылық жыныс күйінен - аморф немесе кристалл күйінде болса да, оған байланыста болмайды. Мысалы, кристалл және балқытылған кварцтын жылусыйымдылығы бірдей, 0,85 кДж/(кг·К)-ға тең. Минералдар мен тау-кен жыныстары негізінде жылуды нашар өткізеді, олар қатты денелердің ішінде салыстырмалы төмен жылуөткізгіштік мәнге ие - 0,1-7Вт/(м·К). Жоғары жылуөткізгіштікке Вт/(м·К)-ге дейін тек кейбір рудалы, мысалы сфалерит сияқты минералдар ие. Жыныс кұраушы минералдар ішінде жылуөткізгіштіктің жоғары мәні кварцта, [λ =712Вт/мК]болады. Сондықтан тығыздығы аз кеуекті рудасыз жыныста λ шамасының жыныс құрамында кварцтың көбеюімен өсуі байқалады. Қабатты ортада қабатқа перпендикулярға карағанда, қабат бойымен жылуөткізу шамасы жоғары. Сандибеков М.Н. 2014/2015 оқу жылы

Жылулық қасиеттері Ауаның жылуөткізгіштігі λа өте төмен екені белгілі [0,023 Вт/(м-К)]. Сондықтан, λ қүрғақ кеуекті жыныстардың жылуөткізгіштігі кеуексіз жыныстардың жылуөткізгіштігіне карағанда әрқашан да төмен болады. Мысалы, құмның жылуөткізгіштігі тығыз құмтастың жылуөткізгіштігіне қарағанда 6-7 есе төмен. Кеуектерді толтырып тұрған газдардың құрамы да айтарлықтай әсерін тигізеді. Мысалы, сутегінің жылуөткізгіштігі ауаға қарағанда 7 есе артық, сондықтан құрамында сутегі бар жыныстардың жылуөткізгіштігі тура сондай кеуектіліктегіден әрдайым жоғары болады. Сандибеков М.Н. 2014/2015 оқу жылы

Жылулық қасиеттері Негізінде, жыныс түйіршіктерінің мөлшерінің кішіреюуінен қатар жылуөткізгіштігі де төмендейді Аморф λам және кристалды λкр минералдың жылуөткізгіштігін едәуір айырмашылық бар. Негізінде, λкр> λам , және де λам 1,9 Вт/(мК), яғни жыныста әйнектектес массаның болуы оның жылуөткізгіштігін төмендетеді. Жыныстың температура өткізгіштігінің өзгеру шегі шамамен м2/с аралығында. Тығыздығының өсуімен жыныстың температура өткізгіштігі сәл ғана төмендейді. Жыныстың температураөткізгіштігі құрылысына байланысты. Қабат бойымен әрдайым үлкен перпендикулярға қарағанда. Жыныстың кеуектілігі оның температура өткізгіштігін төмендетеді. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жылулық қасиеттері Жыныстардың сызықты және көлемді жылулық ұлғаю коэффициенттері жыныстардың жылу энергиясын механикалық энергияға, яғни сыртқы жұмысқа трансформациялау болып табылады. Минералдың сызықты жылулық ұлғаю коэффициенті кристалдық тордың қуатының артуымен, оған ілесе минералдардың тығыздығының өсуімен кемиді. а шамасы 10-6 – 10-4 К-1 аралығында өзгереді. Жыныстарда сызықты жылулық ұлғаю коэффициентті аз шамада ғана өзгереді: 10-6 – 10-5 К-1 аралығында. α шамасы күкіртте (810-5 К-1), тас тұзда (410-5 К-1), слюдада, флюоритте, кварцта (1,310-5 К-1) жоғары. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Жылулық қасиеттері Минералдың сызықты жылулық ұлғаю коэффициенті аморф күйінде кристалды күйіне қарағанда төмен болады (3,810-6 К-1 дейін). Тау-кен жынысындағы кеуектілік, жарықшақтық және бостықтар оның жылулық ұлғаю коэффициентінің төмендеуіне әкеліп соғады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Электр қасиеттері Кез-келкен тау-кен жынысында еркін (электрондар) және байланысқан (мысалы, иондар) зарядтар болады. Жынысқа электр өрісін түсіркенде онда ішкі байланысқан зарядтардын қозғалуы болады. Нәтижесінде оның бетінде тұрақсыз зарядтар пайда болады. Осы құбылыс электрлік ұялану (поляризация) деп аталады. Ұялану векторы Рэ - жыныстың бірлік көлемінің жинақ электрлі моменті. Ұялану механизміне және оған қатысушы бөлшектердің түрлеріне байланысты төрт түрлі ұялануға бөлінеді: электронды, ионды, дипольды және миграциялық. Электронды ұялану Рэл, атомдарда электрон орбиталарының оң зарядталған ядроларға қатысты ысырылуы нәтижесінде пайда болады. Себебі, өріс кернеулігінің өсуімен электрон орбиталарының ысырылуы ұлғаяды, Рэл шамасы электр өрісінің кернеулігіне тура пропорционал Еэ (серпімді ұялану). Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Электр қасиеттері Электронды ұялану барлық атомдар мен молекулаларға тән және ұяланудың ең жылдам түрі (10-15 с ішінде пайда болады). Ионды (атомды) ұялану Ри электр әрісінде иондардың немесе ковалентті байланысқан кристалл торларының бір бөлшегінің ысырымды нәтижесінде пайда болады. Бұл кезде электр өрісінің әсерінен өң және теріс иондар қозғалады. Ионды ұялану шамасы да сыртқы еріске Еэ тура пропорционал. Ионды ұялану электронды ұялануға қорағанда баяулау; 10-1410-12 с болады. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

Электр қасиеттері Дипольды ұялану Рд жыныста қарама-қарсы байланыстағы иондар болған кезде байқалады. Бұл жағдайда әр молекула, сыртқы өріс сондай молекулярдан тұратын жыныста, бей-берекет орналасуына байланысты сыртқы өріс жоқ кезде жыныстық дипольды моменті нолге тен. Сыртқы өріс бар жағдайда дипольдар сыртқы өріске қатысты бағдар ұстайды, яғни жыныс көлемінің электрлі ұялануы болады. Дипольды ұялану 10 -7 с аралығында бітеді. Миграционды (көлемді) ұялану Рм түрлі электрлік қасиеттері бар бөлшектерден тұратын көп фазалы жыныста, сондай-ақ электролитпен толған кеуектер болған жағдайда пайда болады. Жынысты электр өрісіне енгізгенде өткізуші және жартылай өткізуші қосындыларда болатын еркін электрондар мен иондар әр қосындының аумағында қозғала бастайды. Нәтижесінде әр қосынды дипольды моментке ие болып, өзін үлкен дипольдай ұстайды. Миграциялық ұялану уақыты 10-610-3 Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

2 АРАЛЫҚ БАҚЫЛАУ 1 вариант 1.Тау жыныстарының негізгі физика техникалық параметрлері ( жылулық ) 2.Тау жыныстарының беріктік теориялары (Кулон, Мор) 3.Тау жыныстарының пластикалық қасиетері 4. Тау жыныстарының диэлектрлік өтімділігін анықтаңыз. Жыныстың өлшемі 54040 мм. Жыныстың сыйымдылығы Сх120 пФ. 5. Бойлама толқынның таралу жылдамдығы Сб=2500 м/с, Пуассон коэффициенті μ=0,25. Тау жыныстың өлшемі а=8 см, b=3 см, с=15 см, массасы m=2 кг. Юнг модулін, жылжу модулін, меншікті толқындық кедергісін анықтаңыз. Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

2. Құрылыс белгілері бойынша жыныстарды топтастыру
2 АРАЛЫҚ БАҚЫЛАУ 2 вариант 1. Тау жыныстарының негізгі физика техникалық параметрлері (электрмагниттік) 2. Құрылыс белгілері бойынша жыныстарды топтастыру 3. Жыныстардың беріктік паспортын салыныз 4. Жыныстың өлшемі а=2 см, b=l,5 см, с=1см. Біp осьті созу кезіндегі а қабырға бойынша күш F=400 кг әсер eттi. а қабырға ∆а = 0,005 см ұлғайды, ал b қабырғасы ∆b=0,001 см кеміді. Жыныстың Юнг модулін, Пуассон коэффициентін, жылжу модулін анықтаңыз (1кгс/см2=104Па) 5. Жыныстың беріктік паспортын салыңыз жене ішкі үйкеліс бұрышы мен байланыс күшін анықтаңыз. σ с.о = 80 МПа, σ қ = 20 МПа (σ1= σ2=140 МПа) Заурбекова Н.Д. 2014/2015 оқу жылы

ТАУ ЖЫНЫСТАРЫНЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІНІҢ НЕГІЗДЕРІ

Παρόμοιες παρουσιάσεις

Παρουσίαση με θέμα: "ТАУ ЖЫНЫСТАРЫНЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІНІҢ НЕГІЗДЕРІ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

Παρόμοιες παρουσιάσεις

Σχετικά με το έργο

Σχόλια

Είσοδος

Σύνδεση μέσω των κοινωνικών δικτύων:

ТАУ ЖЫНЫСТАРЫНЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІНІҢ НЕГІЗДЕРІ

Παρόμοιες παρουσιάσεις

Παρουσίαση με θέμα: "ТАУ ЖЫНЫСТАРЫНЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІНІҢ НЕГІЗДЕРІ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

Παρόμοιες παρουσιάσεις

Σχετικά με το έργο

Σχόλια