Показатели абразивности горных пород

Класс абразивности	Характеристика пород по абразивности	Показатель абразивности, мг	Породы, входящие в данный класс
I	Весьма малоабразивные	Менее 5	Известняки, мраморы, мягкие сульфиды без кварца (галенит, сфалерит, пирротит), апатит, каменная соль, глинистые сланцы
II	Малоабразивные	5-10	Сульфидные и барито-сульфидные руды, аргиллиты, мягкие сланцы (углистые, глинистые, хлоритовые, хлорито-аспидные)
III	Ниже средней абразивности	10-18	Джеспилиты, роговики (рудные и нерудные), кварцево-сульфидные руды, магматические тонкозернистые породы, кварцевые и аркозовые тонкозернистые песчаники и железные руды, окремнелые известняки
IV	Средне-абразивные	18-30	Кварцевые и аркозовые мелкозернистые песчаники, диабазы, крупнозернистый пирит, арсено-пирит, жильный кварц, кварцево-сульфидные руды, магматические мелкозернистые породы, окварцованные известняки, джаспероиды
V	Выше средней абразивности	30-45	Кварцевые и аркозовые средне- и крупнозернистые песчаники, плагиограниты, ийолитуртиты, грейзены, лампрофиты, габбро, гнейсы, скарны (рудные и нерудные), березиты, листвениты
VI	Повышенной абразивности	45-65	Граниты, диориты, гранодиориты, граносиениты, порфириты, нефелиновые сиениты, кератофиры, пироксениты, монцониты, амфиболиты, кварцевые сланцы, гнейсы
VII	Высоко-абразивные	65-90	Порфириты, диориты, граниты, гранитовидные нефелиновые сиениты
VIII	В высшей степени абразивные	более 90	Корундосодержащие породы

Для оценки твердости по методу ВНИИБТ из разбуриваемого интервала производится отбор частиц шлама из промывочного раствора (ГЖС) с учетом времени, которое затрачивается на транспортировку шлама с этого интервала. Для достижения достоверного результата испытание на твердость и абразивность необходимо повторить не менее 3 раз. Метод ВНИИБТ не получил широкого применения за счет определенной субъективности проводимых измерений.

Схема прибора ПОАП 2М для определения абразивности по способу износа свинцовых шариков (по Н.И. Любимову)

В геологоразведочном бурении используют метод и прибор ПОАП-2М, предложенный Н. И. Любимовым. Сущность метода заключается в установлении потери массы свинцовой дроби в результате ее истирания раздробленной и просеянной породой (фракция менее 0,5 мм), полученной толчением при определенной ее динамической прочности. Прибор ПОАП-2М (рис. ) состоит из электродвигателя 1, муфты 2, вала 7 с двумя шатунами 8 и рабочими органами 3, в виде горизонтальных стаканов с крышками, перемещающихся по направляющим 5 и зафиксированных скобками 4. В стакан помещают три пробирки из оргстекла. Свинцовую дробь диаметром 3 мм общей массой 3 г (19 дробинок) взвешивают на аптекарских весах с точностью до 10 мг. В каждую пробирку помещают 3-4 дробинки и просеянную породу в приборе ПОК в объеме 1 см³. Пробирки, закрытые крышкой, устанавливают в рабочий орган и при включенном электродвигателе подвергают вращению в течение 20 мин. Число двойных ходов рабочих органов составляет 1400/мин, длина хода 16 мм. В нижней части вала расположен маховик 6. Весь прибор зафиксирован на плите 9.

По истечении 20 мин электродвигатель отключается, дробь из пробирок извлекают, промывают в воде и взвешивают.

Коэффициент абразивности К_а6р определяют по формуле:

(29)

где Q – потеря массы дроби от абразивного воздействия шлама испытуемой породы, мг.

Все горные породы по показателю К_а6р подразделяют на шесть групп (табл. 7).

Таблица 7