Значение коэффициента Пуассона

для некоторых горных пород Таблица III.25

 

Породы	V	Породы	V
Кремень	0,08	Песчаники	0,10—0,25
Антрацит	0,11	Гранит	0,20—0,25
Глинистый сланец	0,14-0,16	Мрамор	0,25—0,28
Обсидиан	0,18	Известняк (белый)	0,40

 

Модуль сдвига ввиду сложности определения лабораторным путем может быть определен по формуле

(III.90)

 

В случ; равномерного трехосного сжатия породы пропорциональная связь между давл^ нем и относительным изменением объема выражается через модуль объемного (i естороннего) сжатия К- Для рыхлых пород пользуются понятием модуля одно 'ороннего сжатия М — коэффициентом пропорциональности между нормальным апряжением и соответствующей ему деформацией при расположе­нии пробы в цилиндре с жесткими стенками.

Модули Е, G, К и М имеют размерность напряжения (Па).

Для изотропного, абсолютно упругого тела

(III.91)

(III.93)

 

Так как 0< v< 0,5, модуль сдвига G всегда меньше модуля Юнга, М — больше, а К — может принимать различные значения.

Пластичность — способность горных пород приобретать под влиянием силового воздействия остаточные деформации. Наиболее пластичными являются глины.

Вязкость вещества — свойство вещества в жидком или газообразном состо­янии сопротивляться деформации сдвига. Вещество твердых оболочек земли ве­дет себя по отношению к действующим силам подобно вязкой жидкости, способной к релаксации напряжений.

Сила внутреннего трения между смежными параллельно двигающимися слоями вязкой жидкости зависит от коэффициента динамической вязкости ц

и градиента скорости ^ -. Тангенциальное напряжение вычисляется по формуле

 

(III.93)

 

Динамическая вязкость измеряется в Паскаль-секундах (Па-с) и для неко­торых материалов ориентировочно составляет: лава <104, лед — 10¹², каменная соль =10¹⁷, вещество верхней мантии =10²¹.

Пластичности обычно противопоставляется понятие хрупкость.

Хрупкость — это способность материала разрушаться без существенных остаточных деформаций.

 

Значение коэффициента хрупкости для некоторых пород Таблица III.26

 

Породы	Коэффициент хрупкости	Породы	Коэффициент хрупкости
Известняк	0,061	Железистый кварцит	0,330
Мрамор	0,067	(КМ А)
Апатит	0,120	Скарн	0,340
Роговик	0,190	Джеспилит	0,500

 

Коэффициент хрупкости (табл. III.26) — отношение работы, затраченной на деформирование образца породы до предела упругости (Aупр, Дж) к общей ра­боте деформации до момента разрушения (Аобщ, Дж):

(Ш 94)

Ползучесть горной породы — медленное нарастание во времени пластических деформаций породы при силовых воздействиях, меньших, чем те, которые могут вызвать остаточную деформацию, при испытаниях обычной длительности.

Релаксация — изменение во времени усилий или напряжений деформиро­ванного материала, общая деформация которого зафиксирована связями. Явле­ние, обратное ползучести, — постепенное снижение напряжений в породе при постоянной ее деформации — носит название релаксации напряжений. Время, в течение которого напряжения в теле убывают в 2,71828 раза, называется пе­риодом релаксации.

Упругость, пластичность, хрупкость, ползучесть и релаксация имеют отно­сительный характер и в значительной мере связаны с условиями нагружения.

Модули упругости (Е, G, К, М) характеризуют способность породы сопро­тивляться внешним нагрузкам. Параметры упругости определяют либо стати­ческим, либо динамическим способом (табл. II 1.27). Статические свойства харак­теризуют породу при довольно длительных процессах воздействия на нее на­грузки, динамические — при мгновенных воздействиях (взрывание и т. д.).

Твердость — свойство материала оказывать сопротивление при местных контактных воздействиях пластической деформации или хрупкому разрушению в поверхностном слое.

Твердость минералов определяется по шкале Мооса (табл. II 1.28).

Породы состоят из многих минералов, их твердость является агрегатной, поэтому шкала Мооса для них неприменима.

Для горных пород различают статическую или динамическую твердость (#ст Ф #д) в зависимости от того, вдавливается ли инструмент в породу при постепенно увеличивающейся нагрузке или при ударе.

Контактная прочность горных пород — нагрузка, при которой происходит хрупкое разрушение породы под штампом. При контакте 1 мм2 она изменяется в пределах 200—7000 МПа.

Абразивность горной породы — способность породы изнашивать контакти­рующие с ней поверхности горных машин или горного оборудования в процессе их работы.

По методу Л. И. Барона абразивность пород оценивается средней потерей массы (в миллиграммах) тупого цилиндрического стержня из углеродистой стали-серебрянки путем истирания его о породу при частоте вращения 400 мин 1 под осевой нагрузкой 150 Н в течение 10 мин (табл. III.29).

Акустические свойства. В твердых телах (горные породы, минералы) могут распространяться продольные волны Vv (табл. II 1.30), обусловленные деформа­циями сжатия-растяжения; поперечные волны Vs, вызываемые деформациями сдвига, и поверхностные волны Релея I/^.Для идеально упругих сред, к которым

 

Статические и динамические параметры упругости некоторых пород Таблица III.27

 

 

 

Порода	Модуль упругости Е. Ю-10, Па	Отно­шение Ед/Ест	Коэффициент Пуассона	Модуль сдвига G*10^-10, Па	Модуль всесторон­него сжатия К*10^-10, Па
стати­ческий Ест	динами­ческий	стати­ческий Vст	динами­ческий Vд	стати­ческий Gст	динами­ческий Gд	стати­ческий кст Кст	динами­ческий Кд
Базальт	4,39	7,8	1,78	0,12	0,22	4,45	3,21	1,9	4,57
Габбро	7,1	7,5	1,06	—	—	—	3,6	—	5,7
Гранит	1,6	7,1	1,08	—	—	—	2,6	—	4,73
Диабаз	7,32	10,6	1,45	0,18	0,23	4,65	4,37	2,2	6,54
Диоритопорфирит	5,3	14,5	2,74	0,24	0,26	2,1	4,65	3,4	10,0
Доломит равномернозернистый	5,05	5,3	1,05	—	—	—	1,88	—	5,21
Дунит	14,9	16,4	1,03	—	—	—	5,9	—	10,73
Известняк	2,25	5,6	2,50	0,29	0,27	1,8	2,2	1,8	4,09
Известняк глинистый	6,5	6,6	1,01	0,22	0,02	0,68	3,3	3,8	2,3
Кварцит	6,7	8,8	1,32	0,17	0,07	2,9	4,1	—	—
Конгломерат	7,0	7,9	1,13	0,13	0,02	3,1	3,9	—	—
Магнетит мелкозернистый	8,2	17,2	2,10	0,34	0,33	3,1	4,4	8,6	17,3
Песчаник	2,6	2,7	1,04	0,28	0,13	0,98	1,1	—	—
Песчаник кварцевый	4,5	8,6	1,90	0,21	0,42	1,85	1,28	2,6	13,6
Роговик, скарнированный пирок-	7,8	8,9	1,15	0,17	0,33	3,3	2,3	3,9	9,0
ксеном
Сиенит	7,4	8,1	1,10	—	—	—	2,9	—	5,4
Скарн гранатовый с магнетитом	6,8	9,1	1,35	0,27	0,20	2,7	3,35	4,2	5,0
Скарн пироксен-эпидотовый	0,9	3,2	3,52	0,41	0,35	0,32	1,8	1,7	3,5
Туф альбитофировый	4,7	7,9	1,68	0,16	0,36	2,0	1,65	2,25	9,4

 

Шкала относительной твердости Мооса Таблица III.28

 

Минерал	Относительная твердость	Минерал	Относительная твердость
Тальк		Ортоклаз
Гипс		Кварц
Кальцит		Топаз
Флюорит		Корунд
Апатит		Алмаз
Абразивность горных породТаблица III.29
класс аброзивности	Характеристика пород по абразивности	Показатель абразивности	Породы
I	Весьма малоабразивные	Менее	Известняки, мраморы, мягкие сульфиды без кварца (галенит, сфалерит, пирротин), апатит, каменная соль, глинистые сланцы
II	Малоабразивные	5—10	Сульфидные и барито-сульфидные руды, аргиллиты, мягкие сланцы (углистые, глинистые, хлоритовые хлоритовые хлоритоаспидные
III	Нижесредней аб- разивности	10—18	Джеспилиты, роговики (рудные и не- рудные) кварц-сульфидные руды,магматические тонкозернистые породы, кварцевые и аркозовые тонкозернистые песчаники, железные руды, окремненные известняки
IV	Среднеабразивные	18—30	Кварцевые и аркозовые мелкозернистые песчаники, диабазы, крупнозернистый пирит, арсенопирит, жильный кварц, кварц-сульфидные руды, магматические, мелкозернистые породы, окварцованные известняки, джаспероиды
V	Вышесредней аб- разивности	30—45	Кварцевые и аркозовые средне- и крупнозернистые песчаники, плагиограниты, ийолит-уртиты, мелкозернистые граниты и диориты, порфириты, лампрофиры, габбро, гнейсы, скарны (рудные и нерудные), березиты, листвениты, грейзены
VI	Повышенной аб- разивности	45—65	Граниты, диориты, гранодиориты, порфириты, нефелиновые сиениты, кератофиры, пироксениты, монцониты, амфиболиты, кварцевые и окварцованные сланцы, гнейсы
VII	Высокоабразив- ные	65—90	Порфириты, диориты, граниты, гранитовидные нефелиновые сиениты
VIII	В высшей степе- ни абразивные	Более	Корундсодержащие породы

 

 

Значение υ_р для некоторых горных пород Таблица III.30

Порода	υp, км/с	Порода	υp, км/с
Глины Глинистые сланцы Песчаники рыхлые Песчаники Доломиты Известняки глинистые Известняки крепкие Каменная соль Гипс	1,0—2,8 2,5—4,8 1,5—2,5 2,5—7,0 5,0—7,0 3,0—5,0 4,5—7,5 4,0—5,5 5,5	Граниты Диориты Габбро, нориты Гипербазиты Биотитовые гнейсы Гранулиты Амфиболитовые гнейсы Амфиболиты Эклогиты	5,4—6,3 5,9—6,2 6,4—7,7 7,5—8,7 5,5—6,5 5,6—6,1 5,1—6,5 6,5—7,2 6,6—8,5
Акустические параметры горных пород Т а б лица III.31
Порода	Плотность в массиве, кг/м^3	Скорость распро­странения про­дольной волны, м/с	Удельное волновое сопротивление, кг/(м^3*с)
Алевролит Базальт Глина Габбро Гранит среднезернистый Диорит Известняк Кварцит железистый Мрамор Песок Песчаник Перидотит Роговик Сиенит Скарн Сланец	2600 2860 1500—2200 2800 2300—3000 2880 1400—2000 2100—2900 2710 2800—3200 2510—2720	1800—2400 6250 (3380) 4350 (2260) 3200—5500 300—1300 2000—3600 (2100)	42,0 154,0 27,0—52,7 181,0 126,0 128,0 73,0—165,0 168,0 142,5 4,2—26,0 42,0—100,8 196,0 102,0 134,0 171,0—195,0 56,5—61,5

 

относится большинство минералов и горных пород, установлена связьУ с плот­ностью у (табл.

 

относится большинство минералов и горных пород, установлена связь V с плот­ностью γ (табл. III.31) и другими упругими параметрами — модулем Юнга Е и коэффициентом Пуассона v:

(III.95)

(III.96)

(III.97)

(III.98)

 

Акустические параметры горных пород изменяются в широких пределах

 

Скорость упругой волны м/с: Коэффициент поглощения θ, 1/м…..0,15-10

Продольной Vp……..800-8700 Коэффициент отражения Кэ, % …...0-99,8

Поперечной Vs……..500-4700 Коэффициент преломления n

Поверхностной V_L…400-3800 (по отношению к воздуху)………….0,047-1,0

 

К преломлению и отражению упругих волн в первом приближении можно применить общеизвестные законы геометрической оптики. Основной областью практического применения акустических свойств пород является получение информации о состоянии и свойствах пород и массивов.

Тепловые свойства (табл. III.32). Коэффициент теплопроводности λ — количество тепла, проходящее в единицу времени через единицу сечения в на­правлении, перпендикулярном к сечению, при перепаде температур 1 К на еди­ницу расстояния; измерение — Вт/(м*К).

Удельная теплоемкость с — количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 кг вещества на 1 К; измерение — Дж/(кг*К).

Коэффициент линейного теплового расширения α — относительное удлине­ние тела при нагреве его на 1 К; измерение — 1/К-

 

Пределы изменения основных тепловых параметров горных пород

Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К)..... ……….. 0,2—12

Удельная теплоемкость с, кДж/(кг*К).................. ……….. 0,5—1,5

Температуропроводность a, м²/с........................... ……….. 10^-7—5*10^-6

Коэффициент линейного теплового расширения α, 1/К.... 2*10^-6—10^-4

 

Электромагнитные свойства (табл. III.33). Удельное электрическое сопро­тивление ρ—величина, обратная силе тока, проходящего через 1 м² площади образца при напряженности электрического поля в образце, равной 1 В/м, Ом*м.

Относительная диэлектрическая проницаемость ε_r — коэффициент, показы­вающий, во сколько раз уменьшается напряженность электрического поля при нахождении в нем породы, безразмерная.

Относительная магнитная проницаемость μ— коэффициент, показывающий, во сколько раз магнитная индукция поля в данном магнетике изменяется по отношению к полю в вакууме.

Крепость горных пород. Применительно к горным породам, когда имеют место сложные процессы механического разрушения, чаще используется понятие крепости. Крепость породы является обобщающим показателем, характеризу­ющим сопротивляемость горных пород различным механическим воздействиям (сжатию, удару, истиранию, бурению и т. д.).

Проф. М. М. Протодьяконов (старший) предложил оценивать крепость гор­ных пород коэффициентом

 

(III.99)

 

В последнее время рекомендуется коэффициент крепости определять по формуле

(III.100)

 

где σ_сж — предел прочности породы на сжатие.

 

Тепловые параметры минералов и горных пород Таблица III.32

 

 

Минералы и породы	λ Вт/(m*K)	с, кДж/кг*К	α10^5, 1/К
Асбест	0,22	0,79	0,7
Графит	116—174	0,67	0,79
Кальцит:
параллельно спайности	3,5	0,83	2,6
перпендикулярно к спайности	4,2	—	0,54
Кварц:
перпендикулярно к основной оси	7.0	0.71	1.37
параллельно основной оси	12,2	1,0	0,75
Перидотит	3,2	0,67	0,45
Сера	0,2	0,54	7,4—8,0
Антрацит	0,4	0,96	—
Базальт	2,9—4,3	0,63—0,88	0,54
Габбро	2,0	0.17	—
Гнейс	1,6—3,4	0,17	—
Гранит	2,2—4,1	0,54—0,79	0,6—0,9
Диабаз	3,4	0,17	0,54
Известняк	1,0—2,3	0,67—1,04	0,5—0,89
Кварцит	6,3	0,21	1,1
Мрамор	1,3	0,42	0,3—1,5
Песчаник	1,3—4,2	0,81	0,5—1,2
Роговик мартитовый	4,3—4,8	0,58—1,04	—
Сланец глинистый	1,5—2,2	0,75	0,9

 

 

Электрические свойства пород (частота поля не более 105 Гц) Таблица III.33

 

Порода	ρ, Ом*м	εr	Порода	ρ, Ом*м	εr
Аргиллит	10—102	6—8	Уголь каменный	103-ю-2	3—15
Базальт	103—10е		Известняк тонкозернистый		7—11
Глина	10—10е	7—12
Гнейс	102—107	8-15	Кварцит	10—105	7,0
Гранит	102—107	1,9—9	Мрамор	102—105	8,3
Габбро	102—105	17,5	Перидотит	102—103	8,6
Диорит	102—108	8—9	Сланец серицитовый		11 — 12
Известняк	102—103	8—15	Скарн нерудный	108—109	4—8
Песчаник	10—108	9—11	Серпентинит	103—104	11,2
Руда мартитовая	104—105	15-18	Сиенит	102—105	7—14
Руда пиритовая	10—102	25—28	Руда хромитовая		10-16
Руда магнетитовая	10—105	30—35
Роговик пироксеновый	103—104	11,0

 

Степень кре­пости породы	Категория	Горные породы	Коэффициент крепости f	Временное сопротивление сжатию, МПа	Угол внутрен­него трения φ
I	В высшей степе­ни крепкие по­роды	Наиболее крепкие, плотные и вязкие кварциты и ба­зальты. Исключительные по крепости другие поро­ды			87° 08'
II	Очень крепкие породы	Очень крепкие гранитовые породы. Кварцевый пор­фир, очень крепкий гранит, кремнистый сланец, менее крепкие, чем указанные выше, кварциты. Самые крепкие песчаники и из­вестняки			86° 11'
III	Крепкие породы	Гранит (плотный) и грани­товые породы. Очень креп­кие песчаники и известня­ки. Кварцевые рудные жи­лы. Крепкий конгломерат. Очень крепкие железные руды			84° 18'
Ша	»	Известняки (крепкие). Не­крепкий гранит. Крепкие песчаники. Крепкий мра­мор. Доломит. Колчедан			82° 53'
IV	Довольно креп­кие породы	Обыкновенный песчаник, железные руды			80° 32'
IVа	То же	Песчанистые сланцы. Слан­цевые песчаники			78° 4’
V	Средние породы	Крепкий глинистый сла­нец. Некрепкий песчаник и известняки, мягкий кон­гломерат			75° 58'
Vа	»	Разнообразные сланцы (не­крепкие). Плотный мергель			71° 34'

 

Классификация пород по крепости М. М. Протодьяконова Таблица III.34

Степень кре­пости породы	Категория	Горные породы	Коэффициент крепости f	Временное сопротивление сжатию, МПа	Угол внутрен­него трения ф
VVI	Довольно мягкие породы	Мягкий сланец. Очень мяг­кий известняк, мел, ка­менная соль, гипс. Мерзлый грунт, антрацит. Обыкно­венный мергель. Разру­шенный песчаник, сце­ментированная галька и хрящ, каменистый грунт			63° 26'
УVIa	То же	Щебенистый грунт. Разру­шенный сланец, слежав­шаяся галька и щебень, крепкий каменный уголь. Отвердевшая глина	11,5		56° 19'
VVII	Мягкие породы	Глина (плотная). Мягкий каменный уголь. Глини­стый грунт		—	45° 00'
УVIIa	»	Мягкая песчанистая гли­на, лёсс, гравий	00,8	—	38° 40'
VVIII	Землистые поро­ды	Растительная земля. Торф. Легкий суглинок, сырой песок	00,6	—	35° 00'
I IX	Сыпучие породы	Песок, осыпи, мелкий гра­вий, насыпная земля, до­бытый уголь	00,5	—	30° 58'
XX	Плывучие породы	, Плывуны, болотистый грунт, разжиженный лёсс и другие разжиженные грунты	00,3		16° 42'

Продолжение табл. III.34

 

В СССР наиболее распространена шкала коэффициентов крепо­сти проф. М. М. Протодьяконова, табл. 111.34. Для перехода от этой шкалы к другим следует пользоваться табл. 111.35.

Свойства взорванных горных пород. Коэффициент разрыхления. Различают разрыхляемость первоначальную и остаточную, которые характеризуются соот­ветственно

коэффициентами Кр и Ко (табл. 111.36). Отношение объема отбитой в забое руды или горной породы (У2, м3) к объему того же количества руды или породы в целике (Уъ м3) называют коэффициентом разрыхления:

(III.101)

 

Класс буримости

Степень

Скорость бурения, мм/мин

Расход аммонита на 1 м3 породы в мас­сиве, кг

Количество шпуров на 1 м3 породы в мас­сиве, м/м3

Угол внутреннего трения, ф

Коэффициент гори­зонтального распора по П. М. Цимбаре-вичу

Коэффициент разрых­ления Краз

Средняя плотность (в массиве) λ, т/м3

Категория по СНиП

По шкале проф. М. М. Про-тодьяконова

По шкале Министер­ства геологии СССР и АН СССР

Категория по Союз-взрывпрому

Категории Главшах-тостроя

Группы по Криво­рожью

буримости пород

взрываемо-сти пород

категория

коэффициент крепости f

-

В выс­шей степени трудно-буримые

В выс­шей степени трудно-взры­ваемые

8,7

87° 08'

0,001—0,003

2,2

3,3

XI

Вне кате­гории

Бо­лее 20

I

XIII

Вне кате­гории

—

8,3

8,0

I

6,7

7,3

II

ХИб

II

5,3

6,7

I

III

ХIIа

III

Очень трудно-буримые

Очень трудно-взры­ваемые

4,2

5,7

86° 11’

0.003—0,005

2,1

3,2

—

IV

Х1б

IV

3,8

5,0

0,005—0,007

3,0

II

V

Х1а

V

3,0

4,5

2,9

IX

VI

Хб

I

VI

Трудно-буримые

Трудно-взры­ваемые

11О

2,4

3,9

84° 18'

0,007—0,009

III

VII

Ха

VII

2,0 | 3,5

82° 53'

0,009—0,01

2,0

2,8

XIII

IIIa

VIII

1X6

II

VIII

Сравнительная таблица категорий крепости пород по различным классификациям

 

Продолжение табл. III.35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Класс буримости

Степень

Скорость бурения, мм/мин

Расход аммонита на 1 м3 породы в мас­сиве, кг

Количество шпуров на 1 м3 породы в мас­сиве, м/м3

Угол внутреннего трения, ф

Коэффициент гори­зонтального распора по П. М. Цимбаревичу

Коэффициент разрых­ления Краз

Средняя плотность (в массиве) V, т/м3

Категория по СНиП

По шкале проф. М. М. Про-тодьяконова

По шкале Министер­ства геологии и АН СССР

Категория по Союз-взрывпрому

Категории Главшах-тостроя

Группы по Криво­рожью

буримости пород

взрываемости пород

категория

коэффициент крепости f

9 10

Выше­средней бури­мости

Выше­средней взрывае- мости

1,5

3,2

80° 32'

0,01—0,045

2,0

2,7

VII

IV

IX

IХа

II

IX

1,25

2,9

78° 41’

0,045—0,07

2,6

1Vа

X

VIIIв

III

X XI

Средней бури­мости

Средней взры-ваемости

1,0

2,5

75° 58'

0,07—0,09

1,8

2.5

VI

V

XI

VIIIб

0,8

2,2

71° 34'

0,09—0,12

V

Vа

XII

VIIIа

IV

XII

Ниже­средней бури­мости

Ниже­средней взры-ваемости

0,6

2,0

63° 26'

2,4

VI

XIII

VII

XIII— XIV

0,5

1,8

56° 19’

0,12—0,15

1,7

2,15

IV

V1а

1,5

XIV

VI

V

XV-XVI

Легко-буримые

Легко-взры­ваемые

0,4

1,6

45° 00'

0,15—0,24

1,6

1,95

VII

1,0

XV

V

VI

XVII- XVIII

0,3

1,4

38° 40'

0,24—0,33

1,5

VIIа

0,8

XVI

IV

XIX-XX

30° 58'

0,33—0,5

VIII

0,6

III

—

—

26° 30'

IX

0,5

II

—

16°42'

0,5—0,8

X

0,3

I

I

—

 

 

Характерные значения

коэффициентов Кp и Кo для горных пород Таблица III.36

Горные породы	Kp	Ko
Песок, супесь	1,10-1,20	1,01-1,03
Растительный грунт	1,20-1,30	1,03-1,04
Жирная глина, крупный гравий, тяжелый суглинок	1,24-1,30	1.04-1.07
Мягкие мергели	1,33-1,37	1,11 -1,15
Глинистые сланцы, относительно мягкие скальные породы	1,35-1,45	1,10-1,20
Скальные породы средней крепости	1,40-1,60	1,20-1,30
Крепкие и весьма крепкие скальные породы	От 1,45-1,80 до 1,8-2,5	1.25-1.35

Угол естественного откоса

горных пород" различной влажности Таблица III.37

 

 

 

Породы	Ф0, градус
для сухой породы	для влаж­ной породы	для мокрой породы
Разрыхленные скальные породы раз­личной кусковатости Песок Глина жирная	32—45     28—35 40—45	36-48     30—40 35	30—40     22—27 15—20
Коэффициент трения покоя движенияТаблица III.38
Трущиеся материалы	Коэффициент трения
покоя	движения
Сталь по известняку Антрацит по железу Известняк по железу Железная руда по железу Сланец по железу Крупнозернистый песчаник по железу Мелкозернистый мокрый песчаник по стали или железу	0,24 0,84 1,0 1,0 0,40—0,50	- 0,29 0,51 0,58 0,30-0,38 0,29-0,41 0,94-1,00

 

Коэффициент разрыхления всегда больше единицы и колеблется в пределах 1,2—1,8 до 2,5 (первоначальный) и 1,1—1,35 (остаточный). С течением времени под влиянием силы тяжести пористость уменьшается и вместе с этим снижается величина коэффициента разрыхления. Разрыхляемость при наименьших значе­ниях коэффициента разрыхления называют остаточной (Кост).

Угол естественного откоса φ_o — это угол, образованный свободной поверх­ностью рыхлой горной массы с горизонтальной плоскостью. Частицы породы,

 

 

Коэффициент трения стали по горным породам Таблица III.39

 

Породы	В воздухе	В воде
в покое	в движении	в покое	в движении
Железная руда	0,42	0,33	0,38	0,31
Гранит	0,45	0,33	0,36	0,30
Песчаник	0,38	0,30	0,36	0,33
Ангидрит	0,38	0,36	0,36	0,33

 

находящиеся на этой поверхности, испытывают состояние критического (предель­ного) равновесия. По углам естественного откоса (табл. 111.37) определяют ма­ксимально допустимые углы откосов насыпей, отвалов и штабелей.

Для определения гранулометрического состава применяют ситовой анализ, который заключается в рассеве представительной пробы по крупности через одно или несколько сит, различных по размеру отверстий. Результаты ситового анализа оформляются в виде таблиц или графиков.

Гранулометрический состав руды оказывает большое влияние на выбор: схем выпуска руды из блоков, типа люков, размеров рудоспусков, бункеров, транспортного и дробильного оборудования. Максимальный размер кусков руды допускается до 1500—2000 мм с последующим додрабливанием до крупности 400—500 мм, приемлемой для скипового подъема.

Коэффициенты трения (табл. III.38, III.39) характеризуются соотношением сил трения и действующих сил, важны в строительстве и машиностроении.

 

Коэффициенты трения при взаимодействии строительных материалов:

Гранит по граниту (гладкий по грубообтесанному) …. 0,66

Песчаник по песчанику в покое (гладкий, сухой) ……0,71

Известняк по известняку в покое (обтесанный) …… 0,75

Известняк по кирпичу в покое................... ……………0,67

Строительный камень по глинистому грунту в покое...0,51

Строительный камень по дереву в покое.. ……………0,46—0,60

То же, в движении........................................ …………....0,40—0,50

Строительный камень по сухому бетону в покое ……..0,76