Пружність гірських порід

Пру́жність гірськи́х порі́д (рос. упругость горных пород, англ. rock elasticity; нім. Gesteinselastizität f) – властивість відновлювати початкову форму і розміри після зняття механічного навантаження.

Повне відновлення можливе тільки у випадку, якщо не перевищена межа пружної деформації. Пружність гірських порід оцінюється параметрами пружності – коефіцієнтами пропорційності між напруженнями і відповідними їм пружними деформаціями.

Для випадку ізотропних гірських порід зв’язок між напруженнями і деформаціями виражається системою рівнянь, куди входять три параметри пружності: модуль Юнга (Е), модуль зсуву (G) і коефіцієнт Пуассона (v), пов’язані між собою рівнянням

G= Е/2(1 + v).

Якщо гірська порода знаходиться в умовах рівномірного всебічного стиснення, то зв’язок між напруженнями і відносною зміною її об’єму оцінюється модулем об’ємного стиснення К:

К=Е/3(1 – 2v).

Найвірогідніші значення модуля Юнга для гірських порід 10⁴-3•10⁵ МПа. Коефіцієнт Пуассона величина безрозмірна, що характеризує пряму пропорційну залежність між поперечними і поздовжніми деформаціями гірських порід (0,15–0,45).

П.г.п. визначають фізичними методами: статичним – навантаженням під пресом і вимірюванням пружних деформацій зразка і динамічним – вимірюванням швидкостей поширення пружних коливань в г.п.

Існують експресні методи визначення пружності гірських порід, наприклад, за висотою відскоку від породи алмазного бойка або кульки (метод А.Ф.Шора) і ін. Пружність гірських порід зумовлює ефективність руйнування гірських порід механічними, термічними і електричними методами. Вона зумовлює також величину напруженого стану масивів гірських порід. Масиви, що мають високі значення параметрів П.г.п., як правило, небезпечніші за гірничими ударами.