geologia

Propiedades físicas de las rocas a considerar en la perforación y fortificación de minas
Dureza
Es la resistencia de una capa superficial a la penetración en ella de otro cuerpo más duro. La dureza de las rocas es el principal tipo de resistencia a superar durante la perforación, pues cuando se logra la penetración del útil el resto de las acciones sedesarrollan más fácilmente. Las rocas se clasifican en cuanto a su dureza por medio de la escala de Mohs, en la que se valora la posibilidad de que un mineral pueda rayar a todos los que tienen un número inferior al suyo.
Existe una cierta correlación entre la dureza y la resistencia a la compresión de las rocas.

Resistencia
Se llama resistencia mecánica de una roca a la propiedad deoponerse a su destrucción bajo una carga exterior, estática o dinámica. Las rocas oponen una resistencia máxima a la compresión; comúnmente, la resistencia a la tracción no pasa de un 10 a un 15% de la resistencia a la compresión; Eso se debe a la fragilidad de las rocas, a la gran cantidad de defectos locales e irregularidades que presentan y a lapequeña cohesión entre las partículas constituyentes, La resistencia de las rocas depende fundamentalmente de su composición mineralógica. Entre los minerales integrantes de las rocas el cuarzo es el más sólido, su resistencia supera los 500 MPa, mientras que la de silicatos ferromagnésicos y los aluminosilicatos varían de 200 a 500 MPa, y la de la calcita de 10 a 20 MPa. Poreso, conforme es mayor el contenido de cuarzo, por lo general, la resistencia aumenta.


La resistencia de los minerales depende del tamaño de los cristales y disminuye con el aumento de éstos. Esta influencia es significativa cuando el tamaño de los cristales es inferior a 0,5 mm.
En las rocas la influencia del factor tamaño en la resistencia es menor, debido a que tambiénintervienen las fuerzas de cohesión intercristalinas. Por ejemplo, la resistencia a la compresión de una arenisca arcosa de grano fino es casi el doble que la de granos gruesos; la del mármol constituido por granos de 1 mm es igual a 100 MPa, mientras que una caliza de granos finos tiene una resistencia de 200 a 250 MPa.
En la resistencia de las rocas influye laprofundidad a la que se formaron y el grado de metamorfismo. Así; la resistencia de las arcillas yacentes cerca de la superficie terrestre puede ser de 2 a 10 MPa, mientras que las rocas arcillosas, que fueron sometidas a un cierto metamorfismo pueden alcanzar los 50 - 100 MPa. Por otro lado, la resistencia de las rocas depende del sentido de acción de la fuerza.
La resistencia a compresiónde las rocas en el sentido perpendicular a la estratificación es mayor que en un sentido paralelo a éstas.
Elasticidad
La mayoría de los minerales constituyentes de las rocas tienen un comportamiento elástico-frágil, que obedece a la Ley de Hooke, y se destruyen cuando las tensiones superan el límite de elasticidad.
Según el carácter de deformación, en función delas tensiones provocadas para cargas estáticas, se consideran tres grupos de rocas:
1) Las elasto-frágiles o que obedecen a la Ley de Hooke.
2) Las plástico-frágiles, a cuya destrucción precede la deformación plástica.
3) Las altamente plásticas o muy porosas, cuya deformación elástica es insignificante.
Las propiedades elásticas de las rocas se caracterizan por el módulo deelasticidad "E" y el coeficiente de Poisson "y". El módulo de elasticidad es el factor de proporcionalidad entre la tensión normal en la roca y la deformación relativa correspondiente, su valor en la mayoría de las rocas varía entre 1,7 a 105 MPa, dependiendo fundamentalmente de la composición mineralógica, porosidad, tipo de deformación y magnitud de la carga aplicada.
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