Информация, оборудование, промышленность
Комплексные поставки промышленного оборудования и комплектующих
Полное таможенное сопровождение и доставка оборудования
Профессиональный подбор оборудования или замена на аналоги

Основные сведения о физических, механических и горно-технологических свойствах горных пород

При ведении буровзрывных работ (БВР) на горных предприятиях, выбор их основных параметров и методов управления взрывом, в значительной степени, зависит от свойств горных пород, трещиноватости массива и структурных особенностей его залегания. При составлении расчетов используются физические, механические, горно-технологические свойства горных пород.

Физические свойства горных пород. Физические свойства характеризуются плотностью, пористостью и  пластичностью горных пород.

Плотность пород – физическая величина, равная отношению массы породы к их объему определяется по формуле:

          (г/см3)                          

где   m – масса породы, г;

        V – объем породы, см3;

Пористость породы – физическая величина, равная отношению всех пустот к общему объему породы в сухом состоянии определяется по формуле:

                                   

где    Vп – объем всех пустот;

 

Пористость породы характеризуется коэффициентом пористости.

                       

Коэффициенты пористости некоторых типов горных пород:

Гранит, габбро, кварцит                      0,8-1,2

Известняк, мрамор, доломит                 0,5-13,4

Песчаник,  глинистый сланец,              4-28,3

Глина, суглинок, почва                        44-65

Пластичность горных пород -  физические свойства горных пород сохраняют остаточную деформацию после прекращения действия внешних сил.

Влажность горных пород характеризует содержание воды в породе. Коэффициент влажности (относительная влажность) определяется  по формуле:

                                        

где   w  - влажность приходящейся на 1г абсолютно сухой породы.

Механические свойства горных пород. К механическим свойствам горных пород, относятся предел прочности горных пород одноосному сжатию, растяжению, модуль Юнга, модуль сдвига, коэффициент Пуассона.

Предел прочности горных пород одноосному сжатию– отношение максимальной разрушающей силы при одноосном раздавливании на начальную площадь поперечного сечения образца и определяется по формуле:

                       

где   Рсж.max - максимальная сжимающая, разрушающая сила, в кг;

         F0  -  площадь поперечного сечения образца породы, см2;

Предел прочности горных пород одноосному растяжению – отношение максимальной разрушающей силы  при одноосном растяжении на начальную площадь поперечного сечения образца определяется по формуле:

  

где   Рр.max - максимальная растягивающая разрушающая сила, в кг;

Модуль Юнга (модуль упругости) - называется коэффициент пропорциональности между нормальным напряжением и деформацией, который определяется по формуле:

  

где   s - нормальное напряжение, кгс/см2;

         n - относительная деформация

 

Модуль сдвига – называется коэффициент пропорциональности между касательным напряжением и деформацией, который определяется по формуле:

  

где     t - касательное напряжение, кгс/см2.

Коэффициент Пуассона – называют коэффициентом пропорциональности относительных продольных и поперечных деформаций. 

 

К горно-технологическим характеристикам и классификациям горных пород относятся: крепость, твердость, абразивность, буримость, взрываемость и трещиноватость.

Крепость горных пород – оценивается по шкале проф.М.М.Протодьяконова, которая равна отношению временного сопротивления горных пород одноосного сжатия на 100 и определяется по формуле:

 

Твердость горных пород– это способность породы оказывать сопротивление проникновению в него твердого тела. Степень твердости для сопротивления породы при бурении определяют по методу Л.А.Шрейнера.

Абразивность горных пород – это способность породы изнашивать контактирующий с ней поверхность горных машин или горного оборудования в процессе их работы. Характеристикой абразивности горных пород оценивается по шкале Л.И.Барона и А.В.Кузнецова.

Буримость горных пород – это способность породы сопротивляться проникновению в нее бурового инструмента. Буримость породы характеризуется скоростью бурения – м/час.

Взрываемость горных пород – это сопротивляемость горной породы разрушению действием взрыва. Взрываемость характеризуется классификацией пород по взрываемости.

Трещиноватость горных пород и массивов – это совокупность трещин определенных размеров, частоты их расположения и ориентации в массиве горных пород.

Трещиноватость определяется по классификации массивов горных пород по степени их трещиноватости, которые определяются планиметрическим, фотопланиметрическим, керневым, сейсмическим и экспресс методами.

 

Резюме

В общем технологическом комплексе по добыче и переработке полезных ископаемых БВР, предопределяют эффективность погрузочно-транспортных работ на карьерах, а также качества дробления измельчения руд на обогатительных фабриках. Поэтому от качества буровзрывных работ зависит качество добываемой продукции.

         При ведении БВР на горных предприятиях, выбор их основных параметров и методов управления взрывом, в значительной степени, зависит от физических, механических и горно-технологических свойств горного массива, а также структурных особенностей его залегания.

Разместить статью