3.7Определение крепости и показателя трудности разрушения горной породы

Коэффициент крепости породы f:

Так как коэффициент крепости в наибольшей степени отражает только разрушение породы от сжимающих нагрузок, а в реальных условиях часто используется растягивающие и скалывающие усилия, возникает необходимость введения иных показателей трудности технологического разрушения пород. Такой показатель предложен академиком В.В. Ржевским

f = σ_сж/100

где σ_сж=995,22 кгс/ см² - предел прочности породы на сжатие;

f=10

Крепость горных пород - характеристика

сопротивляемости пород их добыванию - технологическому разрушению. Это понятие крепости введено профессором М.М. Протодьяконовым (старшим), который для количественной оценки предложил коэффициент крепости Г, в первом приближении пропорциональный пределу прочности породы при сжатии. Им была разработана шкала классификации горных пород по крепости, в соответствии с которой все горные породы подразделены на 10 категорий. К первой категории относятся породы, имеющие наивысшую степень крепости (f=20), к десятой - наиболее слабые плывучие породы (f=0,3). Пределы изменения коэффициента крепости от 0,3 до 20. Песчаник относится к IIIа категории пород по крепости – крепкие породы (f = 8).

Определение показателя трудности разрушения

горных пород - это комплексный параметр для оценки сопротивляемости горных пород разрушению. В реальных условиях разрушение пород (бурение, взрывание, дробление) всегда сопровождается их перемещением, на что так же затрачивается работа. В связи с этим при оценке трудности разрушения пород в технологических процессах необходим учет их объемного веса. В итоге показатель относительной трудности разрушения пород П_тр может быть выражен следующим образом:

П_тр= 0,005 * К_т * (σ_сж + σ_р+τ_сдв) + 0.5 * γ,

где К _т= (1,2 * 1ср + 0,2) - коэффициент трещиноватости;

1ср = 0,8 м — средний линейный размер естественной отдельности в массиве;

σ_сж ⁼ 995,22 кгс/ см² - предел прочности породы на сжатие; σ_р = 95,54кгс/см² - предел прочности породы на

растяжение;

τ_сдв ^≈ τ₀ ⁼ 15,5 Мпа = 155 кгс/см² - предел прочности породы на сдвиг;

γ =2,38гс/см³ - объемный вес;

К_т.=(1,2*0,8+0,2)=1,16

П_тр=0,005*1,16*(995,22 +95,54+155)+0,5*2,38=8,41

3.8Определение буримости и взрываемости

ГОРНОЙ ПОРОДЫ

Определение буримости

Бурение трудоемкий и дорогостоящий процесс, особенно в скальных весьма трудноразрушаемых породах.

Буримость — степень сопротивляемости породы разрушению буровым инструментом. Она включает в себя в скрытом виде такие механические характеристики пород, как упругие свойства, прочность, пластичность, а также технологические показатели твердости.

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.

Буримость можно оценивать не только экспериментально определенной скоростью бурения, но и расчетным показателем трудности бурения П_тб

Так как разрушение возможно только при постоянном удалении буровой мелочи забоя, скважины при оценке буримости учитывается удельный вес ₀.

П_тб=0,007*( σ_сж + τ_сдв) +0,7* γ

где σ_сж = 995,22 кгс/ см² - предел прочности породы на сжатие;

τ_сдв ^≈ τ₀ ⁼ 15,5 Мпа = 155 кгс/см² - предел прочности породы на сдвиг;

γ =2,38 гс/см³ - объемный вес;

П_тб=0,007*(995,22+15,5) +0.7*2,38 = 8,741

Песчаники по трудности бурения относится к категории 8, труднобуримые.

Определение взрываемости

Взрываемость - это степень сопротивляемости горной породы разрушению взрывом.

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

q_э=0,1 * К_т *( σ_сж + σ_р+ τ_сдв) +40* γ

где К_т=(1,2* 1,2+0,2) - коэффициент трещиноватости;

1_ср=0,8 м;

σ_сж ⁼ 995,22 кгс/см² - предел прочности породы на сжатие; σ_р = 95,54 кгс/см² - предел прочности породы на

растяжение;

τ_сдв ^≈ τ₀ ⁼ 155 кгс/см² - предел прочности породы на сдвиг;

γ =2,38гс/см³ - объемный вес;

К_т=1,2*0,8+0,2=1,16

q_э =0,1*1,16*(995,22 +95,54+155)+40*2,38=239,7 г/м³

Группа породы по трудности взрывания 3, характеристика- довольно крепкие, средневзрываемые.

Удельная энергоемкость взрывного разрушения А_р=2,39 МДж/м³

А_р-энергия перешедшая в полную идеальную работу взрыва.

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ:

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Справочник физических свойств горных пород. Н.В. Мельников и др. М.: Недра. 1975

2. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород. М.: Недра. 1984

4. Курс общей физики И.В. Савельев том2 М.: Наука 1982

5. Интернет

24