ЭНЕРГОЕМКОСТЬ РАЗРУШЕНИЯ СКАЛЬНЫХ ПОРОД АЛМАЗНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЯКУТИИ ПОСЛЕ ЦИКЛОВ ЗАМОРАЖИВАНИЯ-ОТТАИВАНИЯ

摘要

Приведены результаты экспериментальных исследований изменения удельной энергоемкости разрушения карбонатных пород алмазных месторождений Якутии под действием циклического замораживания-оттаивания. Исследовались образцы кимберлита трубок《Интернациональная》и《Мир》, а также известняки трубок《Удачная》и《Айхал》АК《АЛРОСА》. Разработана методика, позволяющая с высокой степенью достоверности проводить сравнительные испытания по разрушению горных пород после различного рода воздействий, в частности после знакопеременного температурного воздействия. С ее помощью установлено, что после первых 3_5 циклов замораживания-оттаивания в аквальной среде происходит снижение энергоемкости разрушения кимберлита в 3~ 5 раз, а известняков - в 2-3 раза. Исследованиями по дезинтеграции горных пород показано, что под воздействием первых трех циклов замораживания-оттаивания в аквальной среде около 70 % первоначальной фракции кимберлитов трубок《Интернациональная》и《Мир》, а также 50 % известняков трубок《Удачная》и《Айхал》самопроизвольно дезинтегрируются и переходят в более мелкие классы крупности. Дезинтеграция исследованных образцов и снижение энергоемкости их разрушения объясняются развитием и накоплением повреждений в горной породе под действием циклического замораживания-оттаивания. Эти повреждения вызываются прежде всего замерзанием и миграцией влаги, находящейся в порах породы, а также термическими напряжениями, связанными с изменением объема минеральных зерен, слагающих породу, в соответствии с их коэффициентами теплового расширения.