普氏巖石硬度系數(shù)知識(shí)(aust采礦工程)

普氏系數(shù)又稱(chēng)巖石的堅(jiān)固性系數(shù)、緊固系數(shù)，數(shù)值是巖石或土壤的單軸抗壓強(qiáng)度極限的1/100，記作f，無(wú)量綱。f=Sc/100，式中：Sc的計(jì)量單位為kg/cm²因?yàn)樵阢@掘施工中往往不是采用純壓入或純回轉(zhuǎn)的方法破碎巖石，因此這種反映在組合作用下巖石破碎難易程度的指標(biāo)比較貼近生產(chǎn)實(shí)際情況。巖石堅(jiān)固性系數(shù)f表征的是巖石抵抗破碎的相對(duì)值。因?yàn)閹r石的抗壓能力最強(qiáng)，故把巖石單軸抗壓強(qiáng)度極限的1/10作為巖石的堅(jiān)固性系數(shù)，即式中：R是巖石的單軸抗壓強(qiáng)度，MPaf是個(gè)無(wú)量綱的值，它表明某種巖石的堅(jiān)固性比致密的粘土堅(jiān)固多少倍，因?yàn)橹旅苷惩恋目箟簭?qiáng)度為10MPa。巖石堅(jiān)固性系數(shù)的計(jì)算公式簡(jiǎn)潔明了，f值可用于預(yù)計(jì)巖石抵抗破碎的能力及其鉆掘以后的穩(wěn)定性。根據(jù)巖石的堅(jiān)固性系數(shù)(f)可把巖石分成10級(jí)（見(jiàn)下表），等級(jí)越高的巖石越容易破碎。為了方便使用又在第Ⅰ,Ⅰ,Ⅰ,Ⅰ,Ⅰ級(jí)的中間加了半級(jí)?？紤]到生產(chǎn)中不會(huì)大量遇到抗壓強(qiáng)度大于200MPa的巖石，故把凡是抗壓強(qiáng)度大于200MPa的巖石都?xì)w入Ⅰ級(jí)。這種方法比較簡(jiǎn)單，而且在一定程度上反映了巖石的客觀性質(zhì)。但它也還存在著一些缺點(diǎn)：巖石的堅(jiān)固性雖概括了巖石的各種屬性（如巖石的鑿巖性、爆破性，穩(wěn)定性等），但在有些情況下這些屬性并不是完全一致的。普氏分級(jí)法采用實(shí)驗(yàn)室測(cè)定來(lái)代替現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，這就不可避免地帶來(lái)因應(yīng)力狀態(tài)的改變而造成的堅(jiān)固程度上的誤差。極硬（f＝20、很硬（f＝15、堅(jiān)硬（f＝8～10、較硬（f＝5～6、普通（f＝3～4、較軟（f＝1.5～2、軟層（f＝0.8～1、松軟（f＜1）8類(lèi)。土壤及巖石天然濕度下極限壓碎強(qiáng)用輕鉆孔機(jī)鉆進(jìn)開(kāi)挖方法及土含碎石重用尖鍬并同時(shí)用鎬和撬羅紀(jì)的硬粘和重達(dá)（積10%以內(nèi)等雜質(zhì)的肥粘土和重壤50kg以內(nèi)的10%不含或含有重量達(dá)含有重量在小于部分用手鑿50kg以內(nèi)的（10%矽藻巖和軟膠結(jié)力弱的各種不堅(jiān)實(shí)用風(fēng)鎬的爆灰?guī)r多孔和裂隙嚴(yán)重的石灰?guī)r和介中等硬變的中等硬變的石灰石膠結(jié)的帶有卵石和沉積巖的用爆破方法風(fēng)化的和有大裂縫的粘堅(jiān)實(shí)的泥板堅(jiān)實(shí)的泥灰用爆破方法泥灰質(zhì)石灰嚴(yán)重風(fēng)化的軟弱的花崗用爆破方法滑石化的蛇致密的石灰積巖的碴質(zhì)砂質(zhì)石灰灰上一頁(yè)[1][2][3]土壤及巖石天然濕度下極限壓碎強(qiáng)用輕鉆孔機(jī)鉆進(jìn)開(kāi)挖方法及—、二類(lèi)土壤輕壤土和黃用鍬開(kāi)挖并少數(shù)用鎬開(kāi)潮濕而松散鹽漬土和堿以內(nèi)的松散含有草根的用尖鍬開(kāi)挖并少數(shù)用鎬含有直徑在30MM根類(lèi)的泥炭石和石屑的碎石雜質(zhì)的膠結(jié)成塊的石和建筑料雜質(zhì)的砂壤肥粘土其中侏羅紀(jì)的粘用尖鍬并同時(shí)用鎬和撬石、粒徑為15-40MM干黃土和摻有碎石或卵石的自然含含有直徑大30MM根類(lèi)的腐殖土摻有碎石或卵石和建筑[1][2][3]土壤及巖石天然濕度下極限壓碎強(qiáng)用輕鉆孔機(jī)鉆進(jìn)開(kāi)挖方法及1000~堅(jiān)固的石灰石灰?guī)r質(zhì)膠結(jié)的致密礫堅(jiān)固的砂質(zhì)1200~非常堅(jiān)硬的石灰質(zhì)膠結(jié)的含有火成巖之卵石的石英膠結(jié)的具有風(fēng)化痕跡的安山巖1400~非常堅(jiān)固的硅質(zhì)膠結(jié)的含有火成巖之卵石的礫1600~堅(jiān)固耐用的堅(jiān)固的粗面非常堅(jiān)硬的1800~高硬度的石2000~高硬度的輝綠巖和閃長(zhǎng)堅(jiān)固的輝長(zhǎng)拉長(zhǎng)玄武巖和橄欖玄武大于小于大于：小塌方：塌方高度<3m，或體積表1-9代表性巖石 滑石指甲2.5銅幣3.5-4鋼刀5.5玻璃5.5-鋼銼6.5黃玉金剛石摩氏硬度表中所刊載的數(shù)字，并沒(méi)有比例上的關(guān)系。例如正長(zhǎng)石硬度6，并不表示他是方解石硬度的兩倍，數(shù)字的大,如果沒(méi)有以上的摩氏硬度計(jì),可用其他東西代替,如小刀其硬度約為5.5;至4;指甲約為2至3;玻璃硬度為6。礦石硬度等普氏硬度系可磨性系M.M.普羅托齊雅科諾夫基于實(shí)際工程觀察和模型試驗(yàn)結(jié)果，提出了天然平衡拱法分析圍巖應(yīng)力。此法在我國(guó)簡(jiǎn)稱(chēng)為普氏fk法，得到了普遍的應(yīng)用。此法認(rèn)為，洞室開(kāi)挖后圍巖一部分砂體失去平衡而向下塌落，塌落部位以上和兩側(cè)砂體，作用在支撐或襯砌上的壓力，便是拱圈以內(nèi)塌落的砂體重量，而拱圈以外的砂體已維持自身平衡。這個(gè)拱便稱(chēng)為“天然平衡拱”。盡管如此fk15.1l地壓的普氏圍巖未破碎時(shí)的強(qiáng)度條件 1tanβ=?，?為普氏堅(jiān)固性系數(shù)，?=Sc/100(Sc為巖石單軸抗壓強(qiáng)度)【例題1】按照地壓的普氏理論，破碎巖石的強(qiáng)度近似條件為：τ=σtanβ，巖石破碎前、后的內(nèi)摩擦角分為φ、φ/，關(guān)于 B答案：B、C、平巷地壓普氏 C【例題4】關(guān)于普氏堅(jiān)固性系數(shù)?，