Абразивность горных пород является важным фактором




Абразивность горных пород является одним из факторов, вызывающих беспокойство у инженера, рассматривающего выемку туннеля в горных породах с помощью машины для проходки полного или частичного забоя. Ведь даже если порода не слишком прочная для механизированной выемки грунта, износ инструментов проходческой машины, если порода абразивная, может сделать операцию дорогостоящей.

Абразивность породы обычно оценивается непосредственно с помощью испытания, такого как испытание на прочность на одноосное сжатие, проводимое на цилиндрических образцах, или косвенно, с помощью испытания, такого как испытание молотком Шмидта, проводимого на обнаженной поверхности скальной породы или на поверхности керна. Подробнее о способах оценки абразивности горных пород можно узнать на странице сайта engineerhelper.ru/html/conveyor/abrasiveness.html.

Однако не существует общепринятого стандартного теста для оценки абразивности породы, хотя используется большое количество различных тестов. Для разработки туннелей необходимо испытание на абразивность, которое может быть проведено на образцах горной породы, полученных во время исследования участка, и которое позволит прогнозировать вероятный износ инструмента или резца. В данной статье рассматриваются предложенные типы испытаний на абразивность, оцениваются их преимущества и недостатки с точки зрения разработки туннелей и даются рекомендации.

В статье не рассматриваются тесты, измеряющие устойчивость горных пород к истиранию, которые были разработаны для проверки прочности дорожного камня и которые не следует путать с испытаниями на абразивность горных пород.

Предложенные методы измерения абразивности горных пород можно разделить на петрологические и механические. Механические методы могут быть далее подразделены на испытания с использованием неповрежденных образцов горных пород и испытания с использованием заполнителя горных пород.

Петрологические методы

Петрологические методы зависят от количественной оценки минералогического состава породы и ее некоторого сочетания с известными значениями твердости отдельных минералов. Используются две системы оценки твердости горных пород: первая — с использованием шкалы твердости Мооса, а вторая — по шкале твердости Розивала.

В обеих системах минералогический состав определяется петрологическим исследованием шлифов образца породы или рентгеноструктурным анализом, если он содержит мелкозернистый материал (например, частицы размером менее 0,1 мм). Доля каждого минерала умножается на его твердость, и они суммируются, чтобы получить числовое значение для всей породы, называемое «средней твердостью», которое принимается как мера ее абразивности.