Изучение неоднородности горных пород

ИЗУЧЕНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД [c.222]

Классические задачи о распространении волн в стохастической среде возникают при изучении сейсмических воздействий на строительные конструкции. Передача сейсмических нагрузок происходит в форме пространственно-временного волнового процесса, случайный характер которого обусловлен пространственной неоднородностью горных пород и временными флуктуациями в эпицентре землетрясения. В области машиностроения ряд аналогичных задач связан с передачей случайных вибраций через тонкостенные конструкции со случайными технологическими неправильностями и флуктуациями физико-механических характеристик. Это относится к обшивке летательных аппаратов, тонкостенным конструкциям судов и другим объектам. [c.226]

Электрометрический метод прогноза геологических нарушен ний (макронеоднородностей) массива горных пород основан на изучении эффекта искажения электрического поля вблизи этих неоднородностей. Аномальный эффект возрастает с увеличением крупности неоднородностей, уменьшением расстояния до точки наблюдения и возрастанием отличий по электрическим свойствам от окружающей среды [20]. [c.343]

Результаты изучения деформационного поведения, коллекторских свойств и процесса разрушения пород в этих условиях проанализированы с привлечением современных теоретических представлений о процессах деформации и разрушения твердых тел, развитых в физике твердого тела и механике сплошных сред. Обсуждены особенности деформационного поведения горных пород как неоднородных пористых сред и обоснована теоретически и экспериментально зависимость всех физико-механических свойств пород от объемных деформаций, определяющих несущую способность, а следовательно, и сопротивление пород разрушению. [c.4]

Количественное изучение структуры порового пространства горных пород в шлифах под микроскопом имеет к настоящему времени уже долгую историю. Оценка пористости и удельной поверхности породы по данным подобного изучения не представляет принципиальных затруднений, и для этой цели разработан целый ряд практических методов, основанных на известных закономерностях стереологии [Салтыков С. А., 1970 г.]. Такие величины, как количество объектов в единице объема гетерогенной среды и средневзвешенный диаметр этих объектов, связаны с числом сечений объектов на единице площади шлифа и средним диаметром этих сечений специальными соотношениями, тогда как общий объем объектов в единице объема среды и их удельная поверхность эквивалентны удельной площади сечений объектов плоскостью шлифа и их удельному периметру соответственно. Так как пористые среды являются типичными гетерогенными системами, то полученные выводы можно распространить и на пористые горные породы, рассматривая содержащиеся в них поры как инородные объекты, обусловливающие неоднородность среды. Это открывает широкие возможности для определения по данным изучения шлифов под микроскопом таких элементов структуры порового пространства, как пористость и удельная поверхность горной породы. Эти методы достаточно подробно описаны в работе С. А, Салтыкова, и здесь будет уместно упомянуть лишь наиболее широко используемые из них. [c.97]

Прежде всего, следует отметить, что фрактальные свойства действительно присущи в ряде случаев реальным геологическим средам и системам, имеющим сложную пространственную и структурную организацию. Это проявляется и в ряде сейсмических и сейсмоакустических явлений, детерминированных происходящими в них процессами, связанными с возбуждением и распространением волн в таких средах. По-видимому, они проявляются и в ряде других свойств и процессов, характерных для геологических сред, таких как механические свойства горных пород, особенности процессов фильтрации флюидов в них и тому подобное. Фрактальные свойства геологических систем наблюдаются и проявляются в геофизике на разных временных и масштабных уровнях - от распределения неоднородностей в литосфере [1,2], до высокочастотного сейсмического шума [3]. Фрактальными свойствами обладают также распределения в объеме пористой среды фильтрующихся сквозь неё несмешивающихся флюидов. Уже перечисленные примеры имеют разную по происхождению физическую природу, но подтверждают широкое распространение фрактальных объектов в геосреде и применимость идей и методов, основанных на особенностях и свойствах таких объектов, при изучении и объяснении протекающих в них, или с их участием, волновых процессов. Внимание к такого рода подходу в различных областях физики и её приложений выросло из стремления ... к установлению связи между микроскопической структурой и макроскопическим поведением сложных систем , как отмечено в отношении всего многообразия исследований по изучению фрактальных структур в волновых процессах авторами обзора [4]. [c.124]

Сейсмическое просвечивание обычно используют для выявления неоднородностей различных порядков во внутренних частях массива (линзы пород иного состава, карстовые полости и заброшенные горные выработки, ледяные включения, зоны повышенных и пониженных напряжений и т. д.). Сейсмическое просвечивание используется также для изучения физико-механических свойств пород в массиве. [c.100]

Вообще говоря, изменчивость свойств литосферы имеет сущест-венрю пространственно-временной характер (отражение двух ( юрм существования материи). В региональной геологии и региональной инженерной геологии выявление структур (геологической, тектонической, геоморфологической и др.) и свойств литосферы предполагает их изучение и сравнительную оценку в различных точках геологического пространства. При этом принимают допущение об их неизменности в физическом времени, т. е. исследуют только пространственную изменчивость, Это допущение позволяет проводить региональные геологические исследования, геологическую (инженерно-геологическую) съемку и специализированное описание структур и свойств литосферы в статике. Термин неоднородность , иногда используемый в литературе применительно к показателям свойств горных пород, не является синонимом пространственно-временной изменчивости. По своему объему понятие, обозначаемое термином пространственно-временная изменчивость , шире понятия неоднородности. Неоднородность представляет собой проявление изменчивости, ее следствие. Неоднородность относится к изменчивости так же, как проявление процесса (его сечение на некоторый момент времени) к самому процессу. Она условно неподвижна в отношении как самих свойств и структуры геологического объекта, так и границ однородных по некоторым признакам объемов литосферы. Неоднородность выявляют путем сопоставления элементов множества в отношении некоторого свойства, установления мер сходства и связи между элементами. Если элементы неразличимы по изучаемому свойству (меры сходства высокие), то объект считают однородным. Если меры сходства низкие, а характер мер связей элементов различен, то объект по изучаемому свойству неоднороден. Исследование неоднородности некоторого объекта предполагает выполнение следующих операций разделение объекта на сравниваемые части (элементы множества) измерение значений некоторого показателя свойств на каждом элементе множества или выявление признака, по которому оценивают неоднородность нахождение мер сходства и связей между элементами. При оценке [c.183]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...