КРЕПОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД

Крепость горных пород — характеристика сопротивляемости пород их добыванию — технологическому разрушению. Это понятие крепости введено проф. М. М. Протодьяконовьм (старшим), который для количественной ее оценки предложил коэффициент крепости f, в первом приближении пропорциональный пределу прочности породы при сжатии. Им была разработана шкала горных пород по крепости, в соответствии с которой все горные породы подразделены на 10 категорий.

К первой категории относятся породы, имеющие наивысшую степень крепости (/ = 20), к десятой — наиболее слабые плывучие породы (f = 0,3). Пределы изменения коэффициента крепости от 0,3 до 20.

Так как f связан с прочностью пород, его можно рассчитать по σсж в простейшем случае по формуле

(4.1)

Более точно связь между стсщ и / в области больших значений акж может быть выражена эмпирической формулой

(4.2)

Существуют и другие формулы взаимосвязи коэффициента крепости пород с их прочностными параметрами.

Коэффициент крепости можно определить также экспериментально, например, методом толчения по М. М. Протодьяконову (младшему) ГОСТ 21153—75.

Сущность метода толчения заключается в следующем. Берут пять кусков породы массой приблизительно по 40—60 г. Каждый кусок дробят в стакане гирей массой 2,4 кг, сбрасываемой с высоты 0,6 м. После 5—15-кратного сбрасывания гири получающуюся мелочь просеивают через сито с отверстиями 0,5 мм. (фракцию размером менее 0,5 мм собирают с пяти образцов и и.ссыпают в стакан объемомера диаметром 23 мм. Определяют высоту столбика пыли l(мм) в объемомере. Коэффициент крепости который часто называют динамическим /д, вычисляют по формуле

(4.3)

где п — число сбрасываний гири при испытании одного образца.

Этот метод основан на предположении, что работа разрушения породы пропорциональна объему получившихся в результате разрушения мельчайших частиц.

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