SPHy/max巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學 國家精品課程 中國地質大學勘察與基礎工程系 七、巖石的變形特征及其分類 按巖石在壓頭壓入時的變形曲線和破碎特性可分成三類 1.彈- 花崗巖、石英巖、碧石鐵質巖 在壓頭壓入時僅產生彈性變形A點載荷為P max處便突然脆性破碎壓頭瞬時壓入破碎穴的深度為h。這時破碎穴面積也大于壓頭的端面面積而h/δgt 2.55即小于類巖石。 巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學 國家精品課程 中國地質大學勘察與基礎工程系 3. 高塑性和高孔隙性巖石 粘土、孔隙石灰巖、鹽巖 區別于前二類當壓頭壓入時在壓頭周圍幾乎不形成圓錐形破碎穴不會在壓入作用下產生脆性破碎 h/δ1。也是破碎機選型和設計的主要考慮因素。力學 破碎 在壓力面處z0有 如果設μ0.25根據計算z00.5a τmax0.40p 同樣存在兩個極值點 但都在z軸上。 泊松比彈性變形階段橫向應變與縱向應變的比值無量綱值。

 6加載速度的影響 ① 加載速度增加巖石的強度提高 ② 加載速度對塑性巖石強度的影響大對脆性巖石強度的影響小。力學 破碎巖石的 抗壓強度抗剪強度約為抗壓強度的10。 巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學 國家精品課程 中國地質大學勘察與基礎工程系 4、巖石硬度的測定 1靜壓入法以15mm2的壓 頭壓入巖樣表面巖石破碎時的載 荷Pmax 除以接觸面積S則為巖石的 硬度值Hy通常稱為壓入硬度。破壞前所能承受的 載荷稱為極限載荷單位面積上的極限載荷稱為極限強度 2、巖石的強度的類型 1根據受力條件巖石的極限強度可分為抗壓強度、抗拉 強度、抗剪強度等 2根據應力狀態巖石強度可分為單向、兩向、、三向應 力狀態下的強度 3根據加載速度有靜載強度和動載強度。 巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學 國家精品課程 中國地質大學勘察與基礎工程系 影響巖石強度的因素 1一般情況下造巖礦物強度越高巖石的強度也越高。隨z的增加σz減小的慢σrσy 減小的快剪應力τ隨z的變化開始由小到大到一個臨界深度 z0 處 τ 達值。

 2、巖石磨損形式 1摩擦磨損孔底巖石與切削工具相對滑動而產生的磨損。而孔隙度高、密度低、 裂隙發育的巖石硬度將會降低。合成速度是 或 式中 A0 ——沖錘單次沖擊功 Q——沖錘重量 r——齒頂到牙輪瞬時旋轉的距離。當砂粒之間存在著極細小的粘土顆粒時這類巖石具有較強的流動性。 27120azmaxp巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學 國家精品課程 中國地質大學勘察與基礎工程系 壓頭下相對剪應力的等值線分布圖 巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學 國家精品課程 中國地質大學勘察與基礎工程系 2、球形壓頭壓入時巖石的應力狀態 球體壓人時接觸球面半徑為a上 的壓力分布是不均勻的。力學 破碎 2. 彈- 大理巖、石灰巖、砂巖 在壓頭壓入時首先產生彈性變形然后塑性變形。

力學 破碎 鉆磨法:金屬棒在載荷、轉速下與巖石摩擦后的失重 磨削法硬合金刀具在壓力下與巖石試件摩擦以一定時 微鉆頭鉆進法微型鉆頭在一定規程下鉆磨巖樣一定時間內鉆頭的磨損。 巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學 國家精品課程 中國地質大學勘察與基礎工程系 八、巖石的彈性和塑性 1衡量巖石彈性的指標主要是彈性模數E和泊松比μ。 巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學 國家精品課程 中國地質大學勘察與基礎工程系 3在各向均勻壓縮的條件下巖石的硬度增加。但當沖擊速度小于10m/s時硬度變化不大。 0pz0221pyr04212pzr巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學 國家精品課程 中國地質大學勘察與基礎工程系 3、軸向力和切向力共同作用時巖石的應力狀態 回轉鉆進中碎巖工具一般以軸向、切向載荷同時作用于巖 石。這時破碎穴面積明顯大于壓頭的端面面積即 h/δgt5。

 2巖石的孔隙度增加密度降低強度則降低。力學 破碎巖石的彈性模量也具有各向異性。現代固體力學也無法指導礦石的實際破碎工程計算。片理也會引起巖石的各向異性。 與所鉆巖石的研磨性、切削工具的耐磨性、鉆進規程參數有關 2磨粒磨損孔底破碎巖屑對切削工具的磨損。這是說，既然力學在理論解釋不清礦石為什么會破壞，干脆避開礦石為什么會破壞的問題，而以某種力的狀態作為破碎 的原因，采用直接測量的辦法，測量巖礦斷裂的條件。

均質物 質的密度為質量與體積之比。堅固巖石分含石英和不含石英兩類前者硬度高難以鉆掘。 3巖石顆粒形狀越尖銳、顆粒尺寸越大巖石的研磨性越強。力學 破碎 以上是廠家華昌機械解析的礦石破碎的力學過程，希望對選購破碎機的朋友帶來幫助，鄭州華昌機械專業的破碎機和球磨機生產廠家，破碎機銷售熱線：，雷經理。根據其成因巖石可分為三類 1、巖漿巖巖漿巖是內力地質作用的產物由地殼深處 的巖漿沿地殼裂隙上升冷凝而成。沉積巖通常具有層狀構造它是由層理決定的。

 1ODEOABCAAKEF巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學 國家精品課程 中國地質大學勘察與基礎工程系 巖石按塑性系數的分級 巖石類別 彈-脆性 彈-塑性 高塑性 低塑性→高塑性 級別 1 2 3 4 5 6 塑性系數 1 gt12 23 34 45 gt6∞ 一般巖漿巖和變質巖的彈性模量大于沉積巖而塑性系數則相反。 巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學 國家精品課程 中國地質大學勘察與基礎工程系 二、巖石的孔隙比與孔隙度 1、巖石的孔隙比kP巖石中的孔隙體積VP與巖石中固相骨架的體積Vc 之比 kPVP/Vc 2、巖石的孔隙度P巖石中的孔隙體積VP與巖石總體積V 的 百分比 巖石的孔隙性削弱了巖石的強度。力學 破碎 巖土鉆掘工程學巖土鉆掘工程學 國家精品課程 中國地質大學勘察與基礎工程系 3、影響巖石硬度的因素 1巖石中堅硬礦物愈多、膠結物的硬度越大、巖石的顆粒 越細、結構越致密巖石的硬度越大。慣性振動基本上可以實現選擇性破碎，但也沒能得到廣泛運用。 2在鉆探過程中衡量巖石塑性程度的塑性系數K 塑性系數巖石破碎前所消耗的總能量與彈性變形的能量之比。因此鉆掘過 程中破巖工具應主要以剪切的方式來破碎巖石。