10. Определение буримости и взрываемости горной породы.

Буримость принято оценивать по длине шпура или скважины, пробуренной в исследуемой породе за 1 мин. чистого времени бурения в стандартных условиях, или, наоборот, по количеству чистого времени бурения 1м. шпура или скважины при тех же условиях [1]. Кроме свойств пород буримость зависит также от конструктивных особенностей бурового оборудования и режима его работы. Поэтому при определении буримости требуется строгое соблюдение стандартных условий – применение определенного инструмента, армированного стандартными сплавами; сохранение определенного диаметра шпура и режима работы инструмента.

При оценке пород по трудности бурения учитывается, что в разрушении принимают основное участие сжимающие и скалывающие усилия.

Так как разрушение возможно только при постоянном удалении буровой мелочи из забоя скважины, при оценке буримости учитывают удельный вес породы _о.

(10.1)

где коэффициент А = 7*10^-8, а В = 7*10^-5.

Все горные породы по величине П_б подразделяются на 25 категорий с выделением пяти классов:

I класс – легкобуримые (П_б = 15), категории: 1, 2, 3, 4, 5;

II класс – средней трудности бурения (П_б = 610), категории: 6, 7, 8, 9, 10;

III класс – труднобуримые (П_б = 1115), категории: 11, 12, 13, 14, 15;

IV класс – весьма труднобуримые (П_б = 1620), категории: 16, 17, 18, 19, 20;

V класс – исключительно труднобуримые (П_б = 2125), категории: 21, 22, 23, 24, 25.

Взрываемость – степень сопротивляемости горной породы разрушению взрывом [1].

Сопротивление пород действию взрыва принято оценивать удельным расходом взрывчатого вещества q (кг/м²) – количеством ВВ, необходимым для разрушения 1м³ породы::

, (10.2)

где к_т - коэффициент трещиноватости

l_ср - средний линейный размер естественной отдельности в массиве;

δ_р - предел прочности на растяжение;

δ_сж - предел прочности на сжатие.;

τ - сцепление;

γ = объемный вес.

Коэффициент трещиноватости К_т определяется из выражения:

(10.3)

где l_ср – средние расстояние между трещинами, м.

Расчетные величины q_э для большинства взрываемых пород изменяются от 40 до 1000 г/м³. Этот показатель служит основой классификации пород по взрываемости, по которой все горные породы разделены на 25 категорий и 5 классов:

I класс – легковзрываемые (q_э = 40 – 200 г/м³), категории: 1, 2, 3, 4, 5;

II класс – средней трудности взрывания (q_э = 201 – 400 г/м³), категории: 6, 7, 8, 9, 10;

III класс – трудновзрываемые (q_э = 401 – 600 г/м³), категории: 11, 12, 13, 14, 15;

IV класс – весьма трудновзрываемые (q_э = 601 – 800 г/м³), категории: 16, 17, 18, 19, 20;

V класс – исключительно трудновзрываемые (q_э = 801 – 1000 г/м³), категории: 21, 22, 23, 24, 25.

Приложение 1

Классификация физических свойств горных пород и их основные единицы [1,4].

Класс	Группа	Наименование основных характеристик	Обоз-начение	Единица измерения		Коэффициент перехода к СИ
				СИ	Наиболее часто применявшаяся
Плотностные	Гравитационные Структурные	Удельный вес Объемный вес Плотность Объемная масса Пористость	0  0  П	Н/м3 Н/м3 кг/м3 кг/м3 %	гс/см3 гс/м3 — — %	9,81103 9,81103— — —
Механические	Прочностные	Предел прочности при сжатии Предел прочности при растяжении Сцепление Угол внутреннего трения	сж р 0] 	Па Па Па рад	кгс/см2 кгс/см2 кгс/см2 градус	9,81104 9,81104 9,81104 /180
	Упругие	Модуль упругости (Юнга) Коэффициент Пуассона Модуль сдвига Модуль всестороннего сжатия	Е  G К	Па Па Па	кгс/см2 кгс/см2 кгс/см2	9,81104 9,81104 9,81104
	Пластические и реологические	Модуль деформации Модуль пластичности Параметры ползучести Период релаксации	Едеф Епл п;  t0	Па Па с а-1 с	кгс/см2 кгс/см2 с а-1 лет	9,81104 9,81104 1 31,5106
Акустические		Скорости распространения упругих волн в горной породе: Продольной Поперечной Коэффициент поглощения Акустическое сопротивление	Vp Vs  Z	м/с м/с м-1 кг/м2с	м/с м/с см-1 г/см2с	1 1 10-2 10
Тепловые		Теплопроводность Теплоемкость Коэффициент теплового линейного расширения	 с 	Вт/мК Дж/кгК 1/К	ккал/мчград ккал/кгград 1/град	1,163 4,19103 1
Электромагнитные	Электрические Магнитные	Удельное электрическое сопротивление Диэлектрическая проницаемость Тангенс угла диэлектрических потерь Магнитная проницаемость	э  tg 	Ом/м — — —	Ом/м — — —	1 — — —
Горнотехнологические		Коэффициент крепости Показатель дробимости Абразивность Коэффициент хрупкости Коэффициент пластичности Удельный расход ВВ Коэффициент разрыхления	ƒ Vmax Z Kхр Kпл q Кр	— м3 кг — — кг/м3 —	— см3 мг — — кг/м3 —	— 10 –6 10 –6 — — 1 —

Приложение 2