Горная среда, горная порода, полезные ископаемые (часть 4)

Кроме фильтрационных, к гидравлическим свойствам горных пород относится их способность вмещать и удерживать воду — влагоемкость, отдавать воду путем свободного вытекания — водоотдача, сохранять связанность, консистенцию и прочность при взаимодействии с водой — водоустойчивость, поднимать влагу по порам под воздействием капиллярных сил — капиллярность, увеличивать объем — набухание, уменьшать объем при высыхании — усадка, уменьшать объем при замачивании — просадочность, входить в молекулярное взаимодействие с жидкостями — смачиваемость, концентрировать на своей поверхности различные вещества из газов, паров и жидкости — адсорбция, поглощать газы, пары и жидкости — абсорбция, прилипать к различным предметам — липкость.
Тепловые свойства полезных ископаемых лежат в основе геотехнологических методов, использующих свойство части горной породы при определенной температуре переходить из твердой в жидкую или газообразную фазу. Способность к фазовым превращениям, имеющим физический характер, подразделяется на плавление, испарение, сублимацию, кристаллизацию и конденсацию.
Плавление — способность полезного ископаемого переходить в жидкое состояние. Оно характеризуется температурой плавления (вернее температурным интервалом плавления, определяющим температуру начала плавления горной массы и полного перехода ее в жидкое состояние); удельной теплотой плавления, т. е. количеством тепла, необходимого для плавления единицы горной массы.
Испарение (парообразование) — способность полезного ископаемого переходить из твердой или жидкой фазы в газообразную. В количественном отношении это свойство оценивается теплотой испарения (количество тепла, потребного на преодоление сил связи между молекулами и их «отрыв» с поверхности).
Сублимация — способность полезного ископаемого переходить из твердого состояния в газообразное. В количественном отношении это свойство характеризуется теплотой сублимации (мерой энергии связи между атомами и молекулами).
Кристаллизация — способность полезного ископаемого к образованию и росту кристаллов из расплава, раствора или газа. Кристаллизация возникает в результате нарушения равновесия (пересыщение или переохлаждение) исходной фазы. В количественном отношении она характеризуется степенью кристаллизации (т. е. количеством вещества, выделившегося в твердую фазу из раствора или расплава) и температурой кристаллизации (температура, соответствующая началу образования твердой фазы).
Конденсация — способность полезного ископаемого переходить из газообразного в твердое или жидкое состояние.
Кроме этого, для расчета технологических параметров, основанных на использовании тепловых свойств горных пород, необходимо исследовать такие свойства горных пород, как теплопроводность (способность передавать тепловую энергию при возникновении разности температур, характеризуемая коэффициентом теплопроводности и коэффициентом конвекции), теплоемкость (способность, повышать свое теплосодержание при повышении температуры), характеризуемая удельной, средней и истинной теплоемкостью и коэффициентом температуропроводности, тепловое расширение или сжатие (способность изменять свои размеры при изменении температуры, характеризуемая коэффициентами объемного и линейного расширения).

---