Горнотехнологические свойства горных пород (часть 3)

Коэффициент и угол внутреннего трения. В отличие от внешнего трения, под которым понимают сопротивление взаимному перемещению контактирующих тел, внутреннее трение — сопротивление при относительном перемещении отдельных частей тела при деформации. По аналогии с коэффициентом трения под коэффициентом внутреннего трения fт понимают отношение силы трения Fт к величине нормальной нагрузки Fн:fт=Fт/Pн=tg φ.
Угол φ=агс tg fт называют углом внутреннего трения. Угол внутреннего трения следует отличать от кажущегося угла внутреннего трения φк (его еще называют углом внутреннего сопротивления), который находится расчетным путем: φк=агс tg f, где f — коэффициент крепости породы по М. М. Протодьяконову. В отличие от φк угол внутреннего трения находят экспериментальным путем при стабилометрических испытаниях образцов или методом косого среза.
При расчете давления на рудничную крепь в подземных выработках необходимо знать минимальный коэффициент внутреннего трения, при котором величина давления максимальная. С достаточной для практических расчетов точностью коэффициент внутреннего трения можно определить по пределам прочности породы сжатию σсж и растяжению σр по формуле

или по коэффициенту крепости пород по М. М. Протодьяконову

Для оценки отдельных технологических процессов и выбора горнопроходческого оборудования необходимы понятия некоторых горнотехнологических характеристик горных пород.
Абразивность — способность горной породы изнашивать контактирующие с ней поверхности горных .машин в процессе их работы. Абразивность породы в раздробленном состоянии более высокая, чем в массиве. Абразивность пород в массиве оценивается средней потерей в массе (мг) тупого цилиндрического стержня из углеродистой стали — серебрянки — путем истирания его о породу при вращении со скоростью 400 мин в-1 под осевой нагрузкой 150 Н в течение 10 мин. Трущиеся о породу поверхности рабочих органов горных машин изнашиваются быстрее, чем поверхности, которые подвергаются удару. Абразивность имеет значение при выборе типа погрузочной машины. Особое влияние она оказывает на выбор машин типа ПНБ (машины с нагребающими лапами) и не играет роли при выборе ковшовых машин типа ППН. Обычно чем выше коэффициент крепости породы, тем больше показатель ее абразивности. Исключение составляют корундосодержащие породы, например некоторые виды боксита.
Под кусковатостью (гранулометрическим составом) понимают количественное соотношение (обычно в процентах) содержания кусков (зерен, частиц) различной крупности в отделенной от массива горной массе или сыпучей горной породе. Крупность отдельного куска принято обозначать средним линейным размером или диаметром. Гранулометрический состав сыпучих смесей изображают графически посредством кривых крупности.
На выбор метода ведения взрывной отбойки горных пород от массива оказывает влияние взрываемость, под которой понимают сопротивляемость породы разрушению действием взрыва. Взрываемость определяется удельным расходом эталонного ВВ (кг/м3). В качестве эталонного ВВ принят аммонит № 6ЖВ.
Буримость горной породы — способность породы сопротивляться проникновению в нее бурового инструмента или интенсивность образования в породе шпура (скважины) под действием усилий, возникающих при бурении. Буримость породы характеризуют скоростью бурения (мм/мин), реже — продолжительностью бурения 1 м шпура (мин/м).