Вестник Кольского научного центра РАН. 2011, №3.

5 P 2 a nr = 0.981-105— , н/м2, pr S где P - разрушающая нагрузка, кгс; S - площадь поперечного сечения образца, см2. Согласно статистической теории прочности твердых тел и из практики испытаний горных пород известна зависимость прочности от линейных размеров образцов пород, так называемый масштабный фактор. На практике принято прочностные свойства горных пород определять на образцах цилиндрической формы или прямоугольного сечения с линейными размерами 30-50 мм при соотношении диаметра и высоты 1:1. Так как размер испытываемых образцов незначительно отличался от минимально рекомендуемого и в связи с установленной при многочисленных испытаниях высокой степенью изменчивости экспериментальных показателей для образцов одних и тех же пород, нами принято решение масштабный фактор не учитывать. Значения коэффициента крепости пород по Протодьяконову вычислены по формуле, предложенной Л.И. Бароном [3]: f = ^ pr ^ I^ pr 300 V 30 где <Jpr - предел прочности на сжатие, кг/см2. Плотность (объемная масса) кусков пород определялась известным способом гидростатического взвешивания, основанным на определении массы образцов и вычислении их объема по результатам взвешивания в воздухе и воде. Абразивность характеризует способность горных пород изнашивать металлические рабочие органы в процессе переработки при трении. Ее величину определяют по износу металла, контактирующего с горной породой. Предложено много различных методов для определения абразивности горных пород применительно к процессам разведки, добычи и переработки руд. В настоящей работе оценка абразивности изучаемых пород выполнена по упрощенной методике, разработанной в ИГД им. А.А. Скочинского [6]. Сущность методики заключается в истирании о необработанную (нешлифованную) поверхность образца горной породы торца вращающегося стержня из незакаленной стали-серебрянки и последующем определении износа по массе стержня за период опыта. При этом за критерий абразивности принимается суммарная потеря в массе стержня за стандартное время опыта 10 мин. Определения абразивности выполнены на образцах пород месторождения 1 размерами 25^25x70 мм на установке, оборудованной на базе обычного настольного сверлильного станка. Использовались эталонные стержни из инструментальной калиброванной прутковой стали- серебрянки диаметром 8 мм и длиной 70 мм, с высверленным с одного из торцов каждого стержня центральным глухим отверстием диаметром 4 мм и глубиной 10-12 мм. Истирание стержня производилось при осевой нагрузке 15 кг и скорости вращения 400 об/мин. двумя концами по 10 мин каждым. Перед испытанием и по окончании парного опыта производилось взвешивание стержня (с предварительной его очисткой и промывкой) на аналитических весах с точностью до 0.1 мг. Показатель абразивности образцов вычислялся на основании результатов опытов по формуле: nm 5 > 1 a =■ 2nm где а - показатель абразивности горной породы, мг; g , - потеря в массе эталонного стержня за каждый парный опыт (при истирании последовательно обоих торцов стержня), мг; пт - число парных опытов. Результаты определения физико-механических свойств пород приведены в таблице. Из таблицы следует, что прочность всех разновидностей пород варьирует в широких пределах, что, вероятно, обусловлено разнообразием структур пород. В среднем наиболее прочными (крепкими) являются безрудные породы месторождения 2, наиболее низкой прочностью обладают сильно измененные породы ультраосновного состава месторождения 1. Коэффициент вариации предела прочности на сжатие у всех исследованных разновидностей руд и пород находится в пределах от 26 до 42%, коэффициента крепости - в пределах 18-30%. Коэффициент крепости всех пород, определенный по формуле (2), изменяется от 6.4 до 23.5, а его среднее значение - от 8 до 19. Согласно классификации пород по М.М. Протодьяконову [7], в целом породы месторождения 1 могут быть отнесены к довольно крепким, крепким и очень крепким породам, а месторождения 2 - к 35