Технология и техника бурения в 2 частях Часть Горные породы

Тепловые свойства горных пород
Теплоемкость горной породы показывает, какое количество те-
плоты следует сообщить породе, чтобы ее температура изменилась 
на 1 К. Теплоемкость единицы массы породы называется удельной 
теплоемкостью с (изобарная и изохорная удельные теплоемкости 
твердых, а также жидких тел примерно равны), единицы объема — 
объемной теплоемкостью 
U
с
.
Для большинства минералов и горных пород с | 0,4–2,0 кДж/(кг · К), 
для большинства минералов 
U
с
= 1,5–3,0 МДж/(м
3
˜ К).
Объемная теплоемкость сухой пористой горной породы может 
определяться без учета теплоемкости воздуха, заполняющего поры 
(она сравнительно мала):
U
с
| 
U
ск
с
ск
(1 – 0,01П), 
(2.25)
где 
U
с
, с
ск 
— соответственно плотность и удельная теплоемкость 
скелета породы; П — пористость породы.
Удельная теплоемкость непористой горной породы может опре-
деляться как среднее взвешенное значение:
m
(2.26)
с =
6
с
i 
m
i
j = 1 
m
где с
i
, m
i
— соответственно удельная теплоемкость и масса i-го ком-
понента в составе породы; m — масса породы, кг.
Теплопроводность, или контактный теплообмен, — это 
процесс передачи теплоты за счет столкновений микрочастиц 
(атомов, молекул, электронов). В пористых телах теплопрово-
дность сопровождается конвекцией и излучением в порах тела. 
Коэффициенты теплопроводности большинства минералов и 
2.5.

---

2. Физико-механические и технологические свойства горных пород 
101
горных пород 
O
т
| 0,1–7,0 Вт/(м · К); у рудных минералов 
O
т
до-
стигает 30–40 Вт/(м · К). Самое высокое среди всех существующих 
естественных и искусственных материалов значение коэффици-
ента теплопроводности имеет алмаз: в зависимости от кристал-
лографического направления 
O
т
| 219–856 Вт/(м · К). Для кварца 
O
т
| 7–12 Вт/(м · К). Коэффициенты теплопроводности пористых 
пород зависят от соответствующих коэффициентов компонентов, 
заполняющих поровые пространства (табл. 2.13).
Таблица 2.13