Вопрос №43 (Плотностные свойства минералов и горных пород, методы определения их количественной оценки)

К физическим параметрам плотностных свойств относят плотность, удельный вес и пористость (общая, открытая). Различают плотность породы в массиве (в естественном залегании), образце и разрыхленном состоянии.
Плотность горной породы определяется как масса (кг) единицы ее объема (м3)

где m — масса агрегатных фаз породы, кг; V — объем, занимаемый этими фазами, м3.
Под весом горной породы понимают силу H, которая оказывает давление на горную крепь подземных выработок.

где m — масса, кг; g — ускорение свободного падения, м/с2.
Подставляя в это уравнение значение массы из предыдущего уравнения, получим

где V — объем обрушившихся над выработкой пород, оказывающих давление на крепь, м3.
Под пористостью понимают суммарный относительный объем содержащихся в горной породе пустот.

Коэффициент пористости Кп представляет собой отношение объема пор Vп к объему содержащегося в породе минерального вещества (твердой фазы) V₀:

В отличие от плотных разрыхленные горные породы характеризуются насыпной плотностью, коэффициентом разрыхления, гранулометрическим составом, углом естественного откоса, углом внутреннего трения и др.
Коэффициент разрыхления Кр равен отношению объема разрыхленной породы Vр к объему ее в массиве (целике):

Насыпная плотность ρн зависит от величины плотности породы в массиве ρ и коэффициента ее разрыхления Кр и определяется их отношением:

Коэффициент разрыхления и насыпная плотность зависят от гранулометрического состава рыхлой массы, формы и взаимного расположения кусков разрушенной (рыхлой) породы, продолжительности нахождения в рыхлом состоянии (степени самоуплотнения), давления (столба рыхлой массы), вместимости и формы сосудов (подъемных и транспортных), в которых размещается порода.