Сопротивляемость, буримость и взрываемость горных пород

Сопротивляемость характеризует трудность разрушения породы при различных способах добычи (бурении, взрывании и т.д.), а также различные технологические свойства пород (коэффициент крепости).

Буримость – способность горной породы сопротивляться проникновению в нее бурового инструмента при бурении. Измеряется продолжительностью "чистого" времени бурения 1 м шпура.

В качестве физико-технической основы сопоставления пород по буримости (зависящей только от свойств пород) принимается относительный показатель трудности бурения породы П_б, эмпирически определяемый выражением

П_б = К ₁(δ _сж+ δ _сдв)+ K ₂ ρ q,

где K ₁ и К ₂– эмпирические коэффициенты; q – ускорения свободного падения, м/с².

Все горные породы по величине П_б классифицируются на 25 категорий по буримости с подразделением их на пять классов [74]:

I − легкобуримые (П_б= 1÷5), категории 1÷5;

II – средней трудности бурения (П_б= 5,1÷10), категория 6÷10;

III – труднобуримые (П_б = 10,1÷15), категория 11÷15;

IV – весьма труднобуримые (П_б = 15,1÷20), категория 16÷20;

V − исключительно труднобуримые (П_б= 20,1÷25), категория 21÷25.

В настоящее время известно большое число классификаций горных пород по буримости: шкала Союзвзрывпрома, Мингео СССР, Единая шкала буримости и др. Категория горных пород по Единой классификации (ЕНВ−80) устанавливается по буримости ручными, телескопными и колонковыми бурильными машинами в определенных условиях.

Взрываемость – сопротивляемость разрушению горной породы действием взрыва. Взрываемость породы оценивается удельным расходом ВВ, т.е. количеством взрывчатого вещества (в килограммах), необходимым для разрушения 1 м³ породы в массиве. Аналитический расчет удельного расхода ВВ в настоящее время невозможен, так как математическое описание анизотропных физико-технических характеристик породы и технологических условий взрывания, влияющих на сопротивление породы взрыву, крайне сложно. Однако многочисленные наблюдения и производственный опыт указывают на возможность относительной оценки сопротивления пород взрыванию.

При соблюдении некоторых условий [74] удельный расход эталонного ВВ (г/м³) определяется из эмпирического выражения

q _э= K ₁(σ_сж+σ_сдв+σ_раст)+ К ₂ ρ q

и для большинства взрываемых горных пород изменяется от 10 до 100 г/м³ и больше.

По величине эталонного удельного расхода ВВ породы по трудности дробления взрывом могут быть разделены на 5 классов и 25 категорий [74]:

I – легковзрываемые породы, q _э ≤ 20 г/м³, категории 1÷5;

II – породы средней трудности взрывания; q _э =20,1÷40 г/м³, категории 6÷10;

III – трудновзрываемые породы, q _э=40,1÷60 г/м³, категории 11÷15;

IV – весьма трудновзрываемые породы, q _э= 60,1÷ 80 г/м³, категории 16÷20;

V – исключительно трудновзрываемые породы, q _э ≥ 80,1 г/м³, категории 21÷25.