Хрупкость (горных пород)

ХРУПКОСТЬ горных пород (а. rock fragility, rock brittleness; н. Sprodigkeit der Gesteine; ф. friabilite des roches, fragilite des roches; и. fragilidad de rocas) — способность горных пород к разрушению без заметной пластической деформаций (не более 5% от величины деформации разрушения). Абсолютное большинство горных пород предрасположено к такому разрушению и поэтому относится к хрупким материалам.

Хрупкость определяется их минеральным составом, структурно-текстурными характеристиками и внешними условиями разрушения: температурой, скоростью приложения нагрузки, её видом (растягивдющая, сжимающая, сдвиговая) и т.д. Изменение даже одного из параметров существенно меняет характер разрушения породы, например при повышении температуры или снижении скорости приложения нагрузки хрупкое разрушение горных пород может перейти в вязкое.

Для количественной оценки хрупкости предложено много различных показателей. На практике наиболее часто применяются 2 показателя, получившие названием коэффициент хрупкости: кхр' равный отношению scж/sp и кхр", равный отношению удельная энергии упругого деформирования породы к удельная энергии её разрушения при одноосном сжатии. Более полно с физической точки зрения характеризует хрупкость породы кхр", т.к. базируется на комплексе физических свойств (прочностных, упругих, пластических), напрямую связанных с процессом разрушения. Идеально пластичные и хрупкие породы имеют соответственно кхр" = 0 и кхр"= 1,0. У реальных пород кхр''= 0,05-0,6 (например, у мрамора 0,067; роговика 0,19; джеспилита 0,5). Как правило, более высокие значения кхр " имеют породы с большими scж и модулями Юнга. Более объективно оценивать предрасположенность горных пород к хрупкому разрушению в процессах горного производства позволяет кхр" (бурение, дробление, взрывание, управление горным давлением, прогнозирование горных ударов и выбросов).