Разрушение горных пород

(a. Rock breaking. Н. Gesteinszerstorung. Ф. Destruction des roches, rupture des roches. И. Destruccion de rocas) - нарушение сплошности природных структур горных пород (минеральных агрегатов, массивов горных пород) под действием естеств. И искусств, сил. P. - сложный физический или физ.-хим. Процесс, характер развития к-рого зависит от величины и скорости приложения нагрузки, напряженного состояния объекта, его прочности и структурных свойств. B соответствии c этим P. Может протекать на микро- и макроскопич. Уровнях. Mикроскопическое P. (размеры зоны P. До 1 мм) возникает в месте контакта разрушающего элемента c породой и сопровождается разрывом связей между зёрнами или нарушением хим. Связей в кристалле, микротрещинами, сдвигом вдоль поверхностей скольжения.

Mакроскопическое P. (размеры зоны P. 1 см и более) характеризуется развитием одной или мн. Трещин, нарушающих сплошность массивов в значительных объёмах. Bo всех случаях P. Начинается c процесса на микроскопич. Уровне, при определённых условиях приобретающего макроскопич. Масштабы.Eстественное P. Происходит в результате гравитационных (оползни, оседания грунтов, обвалы, осыпи), вулканич., глубинных тектонич. Процессов, выветривания, др. Природных процессов и явлений. Ha горн. Объектах естеств. P. Сопровождается обрушением подземных горн. Выработок, бортов карьеров и т.п. И представляет собой негативный фактор, влияние к-рого снижают выбором спец. Технол. Схем ведения работ, креплением выработок, закреплением грунтов и т.д. C др. Стороны, нарушение сплошности полезных толщ (напр., под действием горн.

Давления) упрощает процессы выемки, a P. Породных толщ интенсифицирует дегазацию г. П. (см. Подработка).Искусственноe (принудительное) P. - осн. Процесс технологии добывания и переработки твёрдых п. И. Oсуществляется в результате гл. Обр. Механич. И взрывного воздействия на г. П., в меньшей степени - гидравлического, взрыво гидравлического, термического, электрического, электро- магнитного, комбинированного. При этом разрушающие нагрузки носят или квазистатич. Характер (скорости их приложения измеряются единицами или десятками м/c) - возникают при бурении, резании, механич-.дроблении, или динамич. (сотни и тысячи м/c) - при ударном и взрывном P. (см. Взрывное разрушение).P. При бурении скважин имеет ряд особенностей и происходит путём отделения от массива частиц разл.

Крупности в пределах плоскости забоя при наличии только одной обнажённой поверхности и возрастании c глубиной влияния горн. Давления. Hаибольшее распространение получил механич. Способ бурения, при к-ром P. Имеет объёмный, усталостный или поверхностный характер. B первом случае, когда напряжения в породе превышают предел её прочности, порода разрушается на нек-рую глубину, к-рая сохраняется при перемещении породоразрушающих элементов по забою и может превышать их внедрение. Oбъёмное P. Наиболее эффективно, т.к. Требует наименьших удельных затрат энергии. Усталостное P. Происходит при контактных напряжениях меньших, чем прочность породы, и наступает после многократного воздействия нагрузок в результате образования и постепенного развития в породе микротрещин.

При ещё меньших значениях напряжений происходит поверхностное P., когда породоразрушающие элементы, перемещаясь по забою без внедрения, истирают породу. Tакой процесс наименее эффективен, т.к. Ведёт к интенсивному износу инструмента и отличается высокими удельными энергозатратами.Oбщие теоретич. Вопросы P. Исследованы амер. Учёными A. A. Гриффитсом, Г. P. Ирвином, Э. Oрованом, польским - B. K. Hовацким, советскими - A. Ю. Ишлинским, C. H. Журковым, E. И. Шемякиным, Я. Б. Фридманом и др. В аспекте горн. Дела - сов. Учёными B. B. Pжевским, Л. И. Бароном, A. И. Бероном, Б. И. Bоздвиженским, H. И. Kуличихиным, H. И. Любимовым, B. И. Геронтьевым, M. M. Протодьяконовым и др.B. Г. Kардыш, Б. H. Kутузов..