Вибуховість гірничих порід (взрываемость)

Вибуховість гірничих порід (висаджуваність) – характеристика спротиву гірничих порід руйнуванню під дією вибуху. Визначається

12

кількістю еталонної вибухової речовини (ВР) або кількістю енергії ВР,

необхідної для утворення вирви вибуху певних розмірів. Іншим способом оцінки вибуховості гірських порід є визначення максимальної лінії найменшого спротиву порід, при якій вибух заряду еталонної ВР ще здійснює відрив породи від масиву. Стосовно свердловинних зарядів розрізняють вибуховість легку, середню, важку та вельми важку.

Вибуховість залежить від міцності, в'язкості, пружних і пластичних властивостей, густини мінералів, а також від їх зернистості, шаруватості, кліважності, тріщинуватості.

Абразивність гірничих порід (абразивность)

Абразивність гірничких порід (А.г.п.) – здатність гірничих порід зношувати тверді тіла, які контактують з ними (деталі машин, бурових доліт, інструменти тощо). Зумовлена в основному міцністю, розмірами і формою мінеральних зерен, що складають породу. Абразивність оцінюють за ступенем зносу штіфтів, стержнів, металевих кілець, які труться об поверхню порід при свердлінні або різанні, а також за ступенем стирання порід абразивними матеріалами.

Часто застосовують емпіричні методи оцінки абразивності. За методикою Л.І.Барона і А.В.Кузнецова, показник А.г.п. визначають як сумарну втрату маси (в мг) стандартного стержня, що обертається (з частотою 400 хв^-1), притиснутого до породи, при осьовому навантаженні 150Н за час випробування (10хв). Абразивність гірничих порід поділяють на вісім класів. Показник абразивності складає для мармуру 400-500мг, вапняку – 800-900мг, граніту – 1000-2000мг, кварциту – 2100-2500мг. Для малоабразивних порід, наприклад, вугілля (абразивність до 5мг), показник абразивності визначають шляхом стирання стандартного еталона (при постійному тиску на контакті) об роздроблену пробу матеріалу. Найбільш абразивними є породи, що містять корунд, порфірит, діорит, граніт.

Абразивність впливає на ефективність буріння, різання, сколювання, черпання гірських порід.

Фільтраційні властивості

Водопроникність гірничих порід – здатність порід пропускати через себе воду (через пустоти – пори, тріщини тощо) під дією гравітаційної сил, напору або капілярного підняття.

Кількісно водопроникність/водотривкість оцінюється об'ємом води, що проходить через одиницю поверхні за одиницю часу при градієнті тиску (коефіцієнті проникності), що дорівнює одиниці, або швидкістю переміщення води в породах (коефіцієнт фільтрації) Кф (м/год). Розрізняють породи водотривкі (Кф<0,1 м/добу; наприклад, глини), слабко проникні (0,1 < Кф < 10м/добу: льоси, суглинки), гірничі породи

13

середньої проникності (10<Кф<500 м/добу: пористі вапняки, пісковики) і

легкопроникні (Кф >1000 м/добу; крупні піски, галька, тріщинуваті масиви скельних порід).

Водотривкість впливає на вибір технології ведення гірничих робіт, методів і схем осушення родовищ, методів боротьби з раптовими викидами, а також використовується для визначення кількості і потужності насосів для водозниження тощо.

4

Перша класифікація гірничих порід (1910р.) була запропонована проф. М.М. Протод’яконовим, в якій породи оцінювалися коефіцієнтом її міцності.

В даний час у вугільній промисловості прийнята єдина класифікація за шкалою проф. М.М.Протод’яконова і БНіПу (будівельні норми і правила).

Породи	Ступінь міцності	Щільнісні порід, т/м3	Кут внутрішнього тертя, °	Коефіцієнт міцності породи	Категорія міцності
					За шкалою М.М.Протод’яконова	За БНіПу
1	2	3	4	5	7	8
Найбільш міцні, щільні та в’язкі кварцити та базальти. Виключні за міцністю інші породи	У вищому ступені міцні	2,8÷3	87	20	І	ХІ
Дуже міцні гранітні породи, кварцовий порфір, дуже міцний граніт, крем’янистий сланець. Менш міцні ніж вказані вище, кварцити, найміцніші піщаники та вапняки	Дуже міцні	2,6÷2,7	85	15	ІІ	Х

14

1	2	3	4	5	7	8
Граніт (щільний) і гранітні, дуже міцні піщаники та вапняки, кварцові рудні жили, міцний конгломерат, дуже міцні залізні руди.	Міцні	2,5÷2,6	83	10	ІІІ	ІХ
Вапняк (міцний), неміцний граніт, міцні піщаники, міцний мармур, доломіт, колчедан.	Міцні	2,5	80	8	ІІІа	VІІІ
Звичайний піщаник, залізна руда	Доволі міцні	2,4	75	6	ІV	VІІ
Піщанисті сланці, сланцеві піщаники.	Доволі міцні	2,3	73	5	ІVа	VІІ
Міцний глинистий сланець, неміцний піщаник та вапняк, м’який конгломерат.	Середні	2,4÷2,8	70	4	V	VІ÷ VІІ
Різноманітні сланці (неміцні), щільний мергель.	Середні	2,4÷2,6	70	3	Vа	VІ
М’який сланець, м’який вапняк, крейда, кам’яна сіль мерзлий грунт, антрацит, звичайний мергель, зруйнований піщаник, зцементована галька та хрящ, кам’яний грунт	Доволі м’які	2,2÷2,6	65	2	VІ	VІ
Щебенистий грунт, зруйнований сланець, злежана галька та щебінь, міцне кам’яне вугілля, затверділа глина.	Доволі м’які	1,8÷2	60	1,5	VІа	ІV÷ V
Глина (щільна), середнє кам’яне вугілля, міцні наноси, глинистий грунт.	М’які	1,8	60	1	VІІ	ІІІ
Легка піщана глина, льос, гравій, м’яке вугілля.	М’які	1,6	40	0,8	VІІа	ІІ
Рослинний шар, торф, м’який суглинок, вологий пісок.	Землисті	1,5	30	0,6	VІІІ	І
Пісок, осипі, дрібний гравій, насипний грунт, видобуте вугілля.	Сипучі	1,7	27	0,5	ІХ	І

15

1	2	3	4	5	7	8
Пливуни, болотистий грунт, рослинний льос та інші розжижені породи.	Пливучі	1,5÷1,8	9	0,3	Х	І

Питання до самоконтролю

1 Дати стислу характеристику мінералам та гірничим породам.

2 Перелічити основні види родовищ корисних копалин за їх походженням.

3 Перелічити основні фізико механічні властивості гірничих порід.

4 Розкрити сутність класифікації гірничих порід за міцністю.

16