Общие сведения. Для сравнения разрушаемости различных горных пород в практике горного производства наиболее широко используется коэффициент крепости горных пород (f)

Для сравнения разрушаемости различных горных пород в практике горного производства наиболее широко используется коэффициент крепости горных пород (f), предложенный профессором М.М. Протодьяконовым, в основе которого лежит временное сопротивление пород при одноосном сжатии [2]. Однако метод проф. М.М. Протодьяконова имеет ряд недостатков при определении коэффициента крепости мягких пород (например, угля):

– предел прочности горных пород при одноосном сжатии определяется на образцах кубической или цилиндрической формы, изготовление и испытание которых довольно трудоемкая работа и требует специального оборудования;

– из слабых пород, к которым относятся некоторые марки углей, невозможно изготовить образцы правильной формы;

– невозможность определения крепости слабых пород (угля) в производственных условиях.

Наиболее приемлемым для определения крепости слабых пород следует считать метод толчения, разработанный в Институте горного дела РАН им. Скочинского [2]. В основу методики положена зависимость работы, затраченной на дробление породы, от величины вновь образованной при этом поверхности.

А = , (7.1)

где А – работа, затрачиваемая на разрушение определенного объема угля, Дж;

W₀ – удельная поверхностная энергия, Дж/м²;

S – площадь вновь образованной поверхности частиц, полученных при измельчении, м².

Установлено, что удельная поверхностная энергия (W₀) прямо пропорциональна коэффициенту крепости горных пород (f) по шкале проф. М.М. Протодьяконова. Площадь вновь образованной поверхности (S) прямо пропорциональна объему полученной пыли размером менее 0, 5 мм, а следовательно и высоте столбика ее, помещенной в специальный объемомер. Таким образом, с некоторыми допущениями можно принять:

f = , (7.2)

где l – высота столбика пыли в объемомере по шкале, мм.