Хрупкости и пластичности.

Деформация – изменение линейных размеров, объема или формы, которые испытывает горная порода под воздействием внешних сил. Деформации могут быть: неразрушающими и разрушающими. Разрушающие деформации приводят к разделению породы на отдельные части; неразрушающие - изменяют размеры, форму и объем породы без нарушения ее сплошности. Неразрушающие деформации бывают упругие и пластичные. Один вид деформации может переходить в другой при возрастании напряжений или увеличении времени их воздействия [1].

В зависимости от соотношения вида деформаций горные породы подразделяются на упругие или хрупкие (пластическая зона практически не наблюдается). Упруго-пластичные (разрушающей деформации предшествует зона пластической деформации) и пластичные (упругая деформация незначительна).

Пластичность увеличивает энергоемкость дробления и измельчения горных пород. В качестве технологического показателя пластичности принят параметр, определяющий, во сколько раз удельная работа разрушения реальной породы А_р при одноосном сжатии выше удельной работы разрушения идеально упругой породы А_у с тем же пределом прочности.

Удельную работу разрушения рассчитывают по площади диаграммы напряжение – деформация (рис. 4). Коэффициент пластичности определяют по формуле:

K_пл = А_р/А_у = пл. OFCD/пл. ОАВ = 2Е/Е_деф – 1 (8.1)

Для оценки хрупких свойств пород Л.И. Бароном предложен коэффициент хрупкости k_хр, представляющий собой отношение работы А_чу, затраченной на деформирование образца горной породы в чисто упругой области, к полной работе А_р, затраченной на разрушение образца (рис. 4).

k_хр = А_чу/А_р = пл. OFG/пл. OFCD £ 1 (8.2)

Рис.4. График деформации горной породы.

k_хр = А_чу/А_р = пл. OFG/пл.OFCD

Ɛ_y=Δh_у/h

Ɛ_cж=Δdy/h

Ɛ_y=0,074/40=0,00185

Ɛ_сж=0,008/40=0,002

k_пл = А_р/А_у = пл. OFCD/пл.ОАВ=3925/792=4,95

k_хр = А_чу/А_р = пл. OFG/пл.OFCD=355/3925=0,09