Крепость (горных пород)
КРЕПОСТЬ горных пород (а. rock hardness; н. Gesteinsfestigkeit; ф. durete des roches; и. dureza de rocas) — общепринятое условное понятие, символизирующее совокупность механических свойств горных пород, проявляющихся в различных технологических процессах при добыче и переработке полезных ископаемых. Крепость возрастает с увеличением сил связей между частицами и отдельностями горных пород и содержания прочных минералов в породе и снижается, как правило, при увлажнении (особенно в связных горных породах). М. М. Протодьяконовым (старшим) первоначально для оценки крепости была предложена классификация, основанная на предположении, что разрушение горных пород происходит в основном путем преодоления прочности пород на сжатие. По этой классификации, получившей затем широкое практическое применение, все разрабатываемые горные породы подразделяются на 10 категорий от f=0,3 для слабых плывучих пород до f=20 для крепких и вязких базальтов, кварцитов и т.п., где f10-3 scж, кгс/см2 (Па). Метод экспериментальной оценки коэффициента крепости, предложенный М. М. Протодьяконовым (младшим), основан на относительной оценке работы, затраченной на дробление горных пород свободнопадающим с высотой 0,6 м грузом массой 2,4 кг (ГОСТ 21153.1-75).
Современные методы разработки полезных ископаемых при воздействии на породу включают более целесообразные сжимающие, скалывающие и растягивающие усилия. При этом крепость для относительной технико-экономической оценки разрабатываемости принято классифицировать 5 классами по 5 единиц крепости в каждом (табл.).
Для характеристики крепости в этом случае служит показатель трудности разрушения пород Пр:
Пр=5•10-2(scж + sp + tcдв) + 5•10-5g,
где 5•10-2 — эмпирический коэффициент (МПа-1);
5•10-5 — эмпирический коэффициент (м3/Н);
scж, sp, tcдв — соответственно, пределы прочности на сжатие, растяжение и сдвиг (МПа);
g — объёмный вес (Н/м3).
Для целей нормирования и расчёта машин и механизмов в практике горного дела используют частные, преимущественно ведомственные, критерии: буримость, взрываемость, экскавируемость, дробимость, измельчаемость горных пород и т.п.
