Горнотехнические свойства. Понятие о крепости горных пород

Горнотехнические свойства характеризуют поведение породы при воздействии на нее различных машин, механизмов и технологических процессов с целью разрушения. Таким образом, технологические показатели являются как функцией породы, так и породоразрушающего инструмента. Горнотехнические свойства оказывают непосредственное влияние на работоспособность, износостойкость машин и инструмента, на затраты труда и расход материалов. Знание этих характеристик необходимо, главным образом, при выборе технологического оборудования, режимов работы, способов разрушения пород, нормирования труда и расхода материалов, при конструировании бурового инструмента и рабочих органов горных машин.
При испытаниях пород с целью определения количественных показателей, схемы проведения экспериментальных измерений выбирают таким образом, чтобы они полнее соответствовали технологическим операциям — бурению шпуров и скважин, взрывной отбойке, дроблению породы и т. д.
Понятие «крепость» пород в горное дело ввел в начале XX в. проф. М. М. Протодьяконов. Крепость можно рассматривать как сопротивляемость разрушению вообще. Можно сказать, что это усредненный, обобщенный показатель сопротивляемости горных пород разрушению разнообразными способами н механизмами. М. М. Протодьяконов считал, что если какая-то порода в несколько раз крепче другой, например при бурении шпуров, то во столько же раз она крепче в других технологических процессах. Позже было установлено, что это не совсем так.
Мерой крепости пород является коэффициент крепости f. Протодьяконов приводит семь способов определения f 1) по количеству энергии, затрачиваемой на выбуривание 1 см3; 2) по производительности бурильщика в смену; 3) по производительности проходчика в выработке; 4) по производительности землекопа на поверхности; 5) по скорости проведения выработки; 6) по удельному расходу ВВ; 7) по величине предела прочности σсж на одноосное сжатие, полученного в результате испытаний по общепринятой методике:

Для получения достоверного значения коэффициента f целесообразно находить его несколькими способами.
Определив коэффициент крепости f для множества пород, М. М. Протодьяконов разделил все породы на категории и предложил известную классификацию — шкалу крепости (табл. 5.1).

---