Основные сведения о свойствах горных пород (часть 4)

Практически любая горная порода состоит из минерального и пустотного объемов. Относительный объем всех пустот, заключенных в породе между минеральными зернами, — это пористость горной породы Р, %, которая может быть представлена в виде

Отношение объема пор к объему минерального скелета Vn/V0 = К называют коэффициентом пористости, который связан с пористостью соотношением

Пористость горных пород изменяется от 1,5 до 30 %, у некоторых горных пород пористость достигает 50 и даже 90 %.
Объемная масса горной породы р, это масса единицы объема сухой породы при данной пористости в ее естественном состоянии. Связь между объемной массой и плотностью горной породы выражается через пористость:

Объемная масса горных пород находится в пределах 1500-3500 кг/м3.
Насыпная плотность горных пород рн, это масса единицы объема разрыхленной породы в насыпном состоянии. Насыпная плотность обычно меньше объемной массы породы и может быть определена по формуле
pн = p/Kp, (1.7)
где Кр – коэффициент разрыхления породы, представляющий собой отношение объема разрыхленной горной породы к объему, который эта порода занимала в массиве.
На коэффициент разрыхления пород оказывают влияние строение массива, способ рыхления и влажность горной породы, продолжительность содержания породы в отвале или складе. Обычно коэффициент разрыхления сыпучих и связных пород изменяется в пределах 1,1-1,3, скальных пород — 1,9-2,2
Насыпная плотность разрыхленных пород при крупности кусков 5-50 мм находится в пределах 1200-1600 кг/м3. Такие характеристики, как плотность, объемная масса и насыпная плотность применяют в тех случаях, когда оценивают количество вещества в горных породах.
При решении задач, связанных с проявлениями гравитационных сил в породных массивах, используют силовые параметры: удельный и объемный веса горных пород.
Удельный вес горной породы γ0 — вес единицы объема твердой фазы породы. Удельный вес породы и ее плотность связаны следующим соотношением:
γ0 = p0g, (1.8)
где g — ускорение свободного падения тела, м/с2.
Объемный вес горной породы γ — вес единицы объема сухой породы в естественном состоянии. Объемный и удельный веса связаны между собой формулой
γ = γ0 (1 – Р), (1.9)
или
γ = γ0 (1 + Кп), (1.9)

---