巖石的物理性質對選擇金剛石鉆頭的影響
說到巖石的物理性質,機長們經常說道的就是它的組成、硬度和致密性。其實巖土工程作為一門專業性的學科,對于巖石的物理性質的研究是非常復雜,遠不止我們日常運用的幾個性質,并且巖石的物理性質對于金剛石鉆頭的選擇是起到決定性的。因此判斷巖石的物理性質常常作為地質勘探和巖土工程的入門級必修科目。
巖石的物理性質包括巖石的表觀性質和巖石的力學性質:
一、巖石的表觀性質
包括密度與孔隙度、含水性與透水性、松散性和流散性以及穩定性。它們是可以通過巖石的表觀特征看出來或者是檢測出來的,是對巖石基本認識的幾個主要參數,也是機長對于金剛石鉆頭的選擇主要參考依據。
1、密度與孔隙度
巖石的質量與其體積之比稱為巖石的密度。而巖石的孔隙度則是巖石中的孔隙的體積與巖石的體積之比。
2、巖石的含水性與透水性
巖石的含水性一般用含水度表示,它是孔隙中水的體積與巖石的體積之比。巖石的含水性與巖石的孔隙度成正比關系。巖石的透水性,以單位時間內通過巖石的水量來表示。一般巖石的空隙度越大,透水性越高,巖石的強度和穩定性便越低。
3、松散性和流散性
松散性是指巖石結構的致密程度,松散性強的巖石即巖石的顆粒之間的連接力弱,容易破碎坍塌,這類破碎的填石或者是卵石應該使用金鉆25-28度/研50金剛石鉆頭。巖石的自由面,有極力趨向水平的性能,稱為流散性。巖石的松散性和流散性都給鉆探施工帶來困難。
4、穩定性
在巖體內有自由面(如鉆孔)時,巖石能保持不坍塌、不崩落的性能稱作穩定性。