Горные породы как объекты инженерно-геологических исследований

Отделение горной породы от массива, управление состоянием обнажений горных выработок и другие горнотехнологические операции представляют собой различные виды воздействия на горные породы. Очевидно, эффективность этих операций во многом зависит от знания свойств горных пород и использования этих знаний при проектировании техники и технологии производства горных работ. Этим определяется значение инженернопетрографических исследований для горного производства. Задачей последних является исследование свойств горных пород и тех факторов, от которых они зависят. Наибольшее внимание в горном деле привлекают механические свойства горных пород. Они используются, например, при определении силовых и энергетических параметров разрушения горных пород, расчетах крепи горных выработок, несущей способности естественных оснований сооружений и горнотехнологического оборудования.
Механические свойства горной породы характеризуют способность ее так или иначе реагировать на внешние силовые (механические) воздействия и реализовать энергию этих воздействий в различного рода механические процессы (сжатие, растяжение, сдвиг и т. д.) и сопровождающие их явления. Они выражаются зависимостями, связывающими отдельные параметры свойств (например, сжимаемости или сопротивляемости разрушению) с параметрами деформационного процесса (давления, температуры и т. д.). Эти зависимости получают экспериментально методами, заимствованными у прикладной механики. Анализ и обобщение результатов экспериментов обычно выполняются на теоретической базе механики сплошных сред с использованием функциональных моделей идеально-упругой среды Гука, пластического тела Сен-Венана, упруго-вязкой жидкости Максвелла, Бингама и др. Отдельные фрагменты этих моделей устанавливаются путем выявления корреляционных связей между показателями деформационных свойств и деформационного процесса. Однако функциональные модели сплошных идеальных сред лишь отдаленно отражают закономерности деформационных процессов в горных породах. Это объясняется тем, что деформационное поведение горных пород зависит от ряда факторов геолого-петрографической природы.