Лекции по дисциплине «физика горных пород» навоий 2017 Жиянов А. Б. Курс лекции по дисциплине «Физика горных пород»

Разрушение породы

В зависимости от степени разрушения необходимо различать следующие технологические виды разрушенных и раздробленных пород.
1. Связновзорванные – скальные и полускальные породы. Отдельности массива пород, находящихся в таком состоянии не разрываются полностью, а лишь увеличивается трещиноватость массива и сохраняются в значительной мере силы сцепления между отдельностями.
2. Крупновзорванные – это породы с большими воздушными промежутками между блоками и кускам, с отсутствием сил сцепления между ними, но блоки и куски этих пород зажаты во взорванной массе и существуют силы сцепления по неразрушенным природным трещинам в кусках.
3 Мелковзорванные – они характеризуются наличием большого числа воздушных промежутков между кусками. Отдельные куски чаще зажаты во взорванной массе.
4 Раздробленные породы – К этому виду относятся все взорванные породы, дополнительно раздробленные другими способами, с кусками крупностью не более 20см.
5 Мелкораздробленные ( щебеночного вида ) породы с частицами размером не более 10 см, получающиеся в результате дробления и рассева по крупности добытых полезных ископаемых.
6 Разрыхленные мягкие породы теряют естественное сцепление.

Лекция №15

Тема : ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
План лекции (с.178-200/1/):

1. 
   Разрушение и транспортирование горных пород.
   
2. 
   Управление состоянием массива горных пород. Обогащение и геотехнология.
   

1. 
   Разрушение и транспортирование горных пород.
   

Разрушение горных пород – основной процесс горного производства. Разрушение происходит при отделении пород от массива механическими и любыми другими способами – при бурении горных пород, их взрывании, дроблении и измельчении на последующих стадиях переработки.
Разрушаемость пород может быть оценена соответствующей работой разрушения; ее величина обусловлена пределами прочности, упругими и пластическими свойствами горных пород.
Все породы по относительной трудности разрушения разделены на пять классов и на 25 категорий:
1 класс – мягкие, плотные и полускальные связные породы ( п_тр = 1÷5); категории пород : 1-5;
2 класс – лекгоразрушаемые скальные породы (П_тр = 5,1÷10) ; категории пород : 6-10;
3 класс - скальные породы средней трудности разрушения (П_тр = 10,1÷15 ); категории пород: 11-15;
4 класс – трудноразрушаемые скальные породы ( П_тр = 15÷ 20); категории пород 16-20;
5 класс - весьма трудноразрушаемые скальные породы ( П_тр = 20,1÷25 ); категории пород: 21-25;
Таким образом, по трудности разрушения все породы делятся на 25 категорий ; показатель категории совпадает с величиной П_тр. Редко встречающиеся породы с П_тр >25 относятся к внекатегорным.
Связные и рыхлые породы, а также твердые ( предварительно ослабленные ) отделяют от массива режущими кромками и зубьями выемочных агрегатов: скреперов, бульдозеров, экскаваторов, врубовых машин, очистных и проходческих комбайнов и струговых установок.
Режущая кромка или зуб агрегата под действием либо статистических, либо динамических усилий внедряется в массив и откалывает относительно небольшие куски ( или снимает стружку ) от массива. Этому процессу соответствует особые горнотехнологические параметры, характеризующие породу - удельные усилия резания, зарубания, откола, внедрения и т.д. Основные разрушающие напряжения при этом – сжимающие и сдвигающие. Поэтому в процессе резания основную роль играют прочностные и упругие параметры пород.
Как известно, породы, обладающие большой прочностью, не могут быть отделены от массива непосредственно выемочными агрегатами. В таких случаях используют предварительное рыхление массива буровзрывным способом.
Эффективность бурения взрывных скважин оценивается скоростью бурения, которая зависит от следующих факторов:
-способности пород разрушаться под действием бурового инструмента ( основной фактор );
-вида и формы бурового инструмента и способа бурения; усилий и скорости -воздействия бурового инструмента на забой скважины ;
-диаметра скважины и в ряде случаев ее глубины;
-способа, скорости и тщательности удаления из забоя скважины буровой мелочи, препятствующей разрушению породы.
Все перечисленные факторы определяют технологические параметры буровых станков; основной фактор – способность пород разрушаться – оцениваться буримостью пород.