Вестник МГТУ, 2025, Т. 28, № 1.

Гусак С. А. Оценка влияния температуры на физико-технические свойства горных пород Результаты оценки показали незначительные различия в температурной зависимости модуля упругости рассматриваемых гранитоидов. В интервале температуры 20-50 °С расчетные значения Е снижаются примерно на 4 %, при повышении температуры до 100 °С изменения модуля упругости не превышают 12 %. Температурная зависимость теплового расширения гранитоидов (в % к состоянию при 20 °С), которая получена на основе выражений (17) и (18) и справочных данных о тепловом расширении породообразующих минералов (Скиннер, 1969), приведена на рис. 4. Температура. °С Температура, °С Рис. 4. Температурная зависимость теплового расширения горных пород ( а ) и объемного теплового расширения породообразующих минералов (б) Fig. 4. Temperature dependence of thermal expansion of rocks (a) and volumetric thermal expansion of rock-forming minerals (б) Рис. 4 наглядно иллюстрирует, что различия в тепловом расширении гранитоидов обусловлены содержанием основных породообразующих минералов, среди которых наибольшее тепловое расширение характерно для кварца. Таким образом, на основе данных по минеральному составу выполнены расчетные оценки температурных зависимостей параметров физических свойств гранитоидов, которые в обобщенном виде приведены в табл. 5. В этой таблице представлены результаты оценки температуропроводности, которая характеризует скорость распространения тепла в породе, и комплекса р-Е, определяющего, при прочих равных условиях, величину термических напряжений в породе. Таблица 5. Относительное изменение свойств пород при нагревании от 20 °С до температуры Т Table 5. Relative change in rock properties when heated from 20 °C to temperature T Свойство Гранодиорит Аляскитовый гранит Температура Т, °С 30 50 100 30 50 100 Температуропроводность а = X /(С-р) 0,975 0,934 0,863 0,961 0,900 0,772 Комплекс р-Е 0,987 0,960 0,887 0,987 0,961 0,890 Кратко комментируя данные, приведенные в табл. 5, можно отметить, что при повышении температуры породы до 30 °С изменения рассматриваемых физико-технических свойств гранитоидов различаются незначительно. При более высокой температуре возрастают различия в изменении температуропроводности, что обусловлено содержанием в породах кварца, который характеризуется наиболее значительными изменениями теплопроводности при повышении температуры. Заключение На основе данных о минеральном составе гранитоидов Кольского полуострова (гранодиорит, аляскитовый гранит) выполнена теоретическая оценка теплофизических свойств пород при нормальных термодинамических условиях и представлены результаты прогнозной оценки параметров свойств пород в условиях повышенных температур в интервале от 20 до 100 °С. 88