7.7 Взрываемость

Взрываемость характеризует сопротивляемость горной породы разрушению взрывом. Взрываемость пород оценивается расходом взрывчатого вещества (ВВ) или шпуров на 1 м породы в массиве. Эти показатели называются удельный расход ВВ и удельный расход бурения соответственно. Удельный расход ВВ – q в кг ВВ/м³ породы определяется через эталонный удельный расход ВВ – q₀, зависящий от коэффициента крепости пород по шкале М.М. Протодьяконова (f)

(7.10)

Эталонный удельный расход ВВ для пород составляет от 50 до 1000 г/м³. С учётом поправочного коэффициента, учитывающего свойства ВВ, схему взрывания и размеры шпура (К), формула для определения удельного расхода ВВ запишется в виде

(7.11)

Взрываемость горных пород можно определить также по максимальной линии наименьшего сопротивления (л.н.с.), представляющей собой зону, где взрыв заряда эталонного ВВ производит отрыв породы от массива при постоянной длине заряда, диаметре и глубине шпура. Тогда взрываемость выразится отношением максимальной л.н.с. к глубине шпура и объёму ВВ в шпуре.

Различают лёгкую, среднюю, трудную и весьма трудную взрываемость пород.

7.8 Липкость и сопротивление копанию рыхлых и разрыхленных пород

Рыхлые и разрыхлённые породы, при изменении влажности приобретают ряд специфических свойств, которые необходимо учитывать в процессах горного производства.

Так, изменение свойств грунтов при увлажнении оценивают липкостью. Липкость – это способность рыхлых и разрыхлённых горных пород при определённом содержании влаги в них прилипать к поверхности инструмента и оборудования (ковш экскаватора). Физический смысл прилипания заключается в том, что при определённой влажности, толщина плёнок воды, обволакивающих частицы породы (физически связанная вода) становится такой, что они с равной силой воздействуют как с минеральными частицами породы, так и с поверхностью соприкасающихся с ними инструментов. Наибольшая липкость соответствует влажности пород близкой к молекулярной влагоёмкости. При дальнейшем повышении влажности и увеличении толщины плёнки происходит резкое снижение липкости.

Липкость пород оценивается напряжениями, необходимыми для отрыва прилипшего тела от грунта. Липкость пород изменяется от 2 кПа до 50 кПа. Она зависит от свойств пород, а также от свойств материала, из которого изготавливается инструмент, и характера поверхности контактирующего тела.

Сопротивляемость пород при их выемке экскаваторами принято оценивать величиной удельного сопротивления копанию К_F:

, (7.12)

где F_k – касательная сила сопротивления породы копанию, Н;

S – площадь поверхности отрыва, м.

Площадь поверхности отрыва находится как произведение ширины ковша на глубину внедрения ковша в породу при копании.

Удельное сопротивление копанию зависит от прочности параметров, плотности породы, сцепления пород и их влажности.

При выемке механической лопатой рыхлых песков K_F=(0,160,25)10⁵ Па, у тяжёлых влажных глин K_F=(23)10⁵ Па. У полускальных пород в пределах одного структурного блока K_F достигает 1 Мпа.

В зависимости от величины K_F различают лёгкие условия копания (K_F<1,2·10⁵ Па) и тяжёлые условия копания (K_F>2,8·10⁵ Па).

Величина K_F определяет также относительную продолжительность рабочего цикла экскаваторов.

Иногда для получения ориентировочных параметров горно-технологических свойств используют следующие эмпирические формулы