岩矿的力学性质及对破碎的影响

一、岩矿的力学性质

岩矿的破碎是个力学过程，岩矿是被破碎的对象，因此，研究破碎前必须对岩矿的力学性质有所认识。

岩矿的力学性质依作用力方式的不同而存在不同的表现，如岩矿受压力作用时岩矿表现出的是抵抗压碎的能力，受剪切力作用时表现出抵抗剪切的能力，受弯折力作用时表现出抵抗弯折的能力等，通常用强度来表征岩矿的抵抗能力，同种岩矿抵抗不同作用力的能力是不同的，一般地，岩矿的抗压强度最大，抗剪强度次之，抗弯强度较小，抗拉强度最小。如果抗压强度为1，其他强度只是它的很小的分数，M.M.普罗托吉雅可诺夫认为，岩石的坚固性在各方面的表现是趋于一致的，难破碎的岩石，用各种方法都难破碎，而易破碎的岩石，用各种方法都易破碎，于是，提出“坚固性系数”f(即普氏系数)，用以表示岩石的相对坚固性。一种岩石较另一种岩石的坚固性系数大若干倍，就意味着用任何一种方法破碎前者都比破碎后者因难许多倍。而普氏硬度系数／约为单轴抗压强度的α压的百分之一：

因此，求出岩矿的抗压强度α压也就从式(3-1-6)求出普氏系数，而普氏系数综合反映了岩矿的综合强度。按照M.M.普罗托吉雅可诺夫的说法，当知道一种岩矿的α压、α拉、α剪、α弯曲及α冲击时，只要再知道另一种岩矿的α压，就可以由已知岩矿的各种强度推算另一种岩矿的各种强度值。普罗托吉雅可诺夫提出的办法，得到矿业界的公认，井把普氏硬度系数f作为岩矿的综合强度，作为综合矿山工艺过程的方法。作为岩矿的破碎及磨碎，无论其机械的设计及工艺过程的实施均必须依据岩矿的力学强度值，否则，设计的破碎机械强度不够，或破碎不能顺利进行。

岩矿的普氏硬度系数f反映了岩矿的综合强度，可以由它确定破碎力的强度，但破碎力的作用方式也是影响破碎的重要因素。而影响破碎力作用方式的是岩矿的韧性，包括脆性、柔性、延展性、挠性及弹性等。这就必须测定岩矿的弹性模星及泊松比(反映纵向变形与横向变形比值的参数)。依据岩矿的这些力学性质才能确定破碎力的合适方式，才能使破碎效果好。

二、岩矿力学性质对破碎磨碎的影响

愈硬的矿石愈难破碎及磨碎，为了能将矿石力学强度对破碎及磨碎的影响进行量化确定，在工程计算上，提出用可碎性系数及可磨性系数来表征这种影响。

在工程应用及计算上，为了确定岩矿力学强度对碎磨的影响，常将岩矿按强度进行分级，表3-1-1是碎矿和磨矿中常用的岩矿强度分级表。当然，各种书分级的等级并不一致，还有分三级的、四级的及五级的。岩矿的强度分级表及可碎性系数和可磨性系数在计算碎磨设备时要用到。