Предварительные сведения о свойствах горных пород в образце и массиве

Опыт и наблюдения за поведением горных пород в массиве свидетельствуют о зависимости свойств пород от их особенностей как геологических тел и конкретных условий залегания в массиве.
Об этом свидетельствуют также данные значительных расхождений свойств горных пород в образцах и массиве. Так, модуль упругости, полученный на образцах, нередко на один—два порядка выше модуля упругости, полученного в натурных условиях.
Основными причинами расхождения свойств пород в образцах и массиве являются нарушения условий подобия — геометрического напряженного состояния и во времени (длительности наблюдений). Определенное влияние оказывают эффект разгрузки горной породы в результате извлечения образца из массива и деформаций, неизбежно сопровождающие разгрузку, а также изменения фазового состава (потеря влаги, дегазация) и механические повреждения.
Многие явления текстурной неоднородности и трещиноватости не могут быть представлены в малых объемах — образцах. В то же время их роль в развитии механических и других процессов в массивах пород исключительно велика. Все наиболее серьезные по своим последствиям нарушения устойчивости горных пород в окрестностях горных выработок и области (зоны) их локализации связаны с явлениями структурной и физической неоднородности породы и массива пород в целом.
Известны различные методы определения свойств пород в массиве. Поиски в этом направлении продолжаются и в настоящее время. Они направлены на усовершенствование методов и технических средств проведения испытания пород в образцах в условиях, максимально приближающихся к натурным, и на выявление роли отдельных факторов структурной и физической неоднородности на свойства пород в массиве путем использования для этой цели методов модельного эксперимента. Перспективны также методы моделирования, основанные на нахождении природных объектов, отвечающих условиям так называемого «интегрального подобия» и основанные на теории подобия и теории распознавания образцов (Л.Б. Розовский). Ниже рассмотрены основные факторы нетождественности свойств горных пород в образцах и в массиве.