一、礦巖的基本性質
礦巖的性質,是指礦巖的硬度、堅固性、穩固性、結塊性、氧化性、自燃性、含水性及碎脹性等。
(一)硬度
硬度是指礦巖抵抗工具侵入的性能。礦巖的硬度取決于礦巖的組成,即取決于礦巖顆粒的硬度、形狀、大小、晶體結構以及顆粒間膠結物的情況等。
(二)堅固性
礦巖的堅固性也是一種抵抗外力的性能,但它與礦巖的強度是兩種不同的概念。強度是指礦巖抵抗壓縮、拉伸、彎曲及剪切等單向作用力的性能。而堅固性抵抗的外力,卻是一種綜合的外力,即鍬、鎬、機械破碎、炸藥爆炸等作用下的力。堅固性的大小,常用堅固性系數ƒ表示。反映礦巖的極限抗壓強度、鑿巖速度、炸藥消耗量等值的平均值。
(三)穩固性
穩固性是礦石或巖石在空間允許暴露面積的大小和暴露時間長短方面的性能。影響礦巖穩固性的因素十分復雜。它不僅與礦巖的成分、結構、構造、節理狀況、風化程度以及水文地質條件等有關,還與開采過程中所形成的實際狀況有關。穩固性和堅固性既有關聯又有區別。一般在節理發育、構造破碎地帶,礦巖的堅固性雖好,但其穩固性卻大為下降。因此,不能將二者混同起來。
(四)結塊性
結塊性是指采下的礦石,在遇水和受壓并經過一段時間后,又聯結成整塊的性質。一般可能使礦石結塊的因素有:
(1)礦石中含有黏土質物質,受濕及受壓后黏結在一起;
(2)高硫礦石遇水后,由于礦石表面氧化,形成硫酸鹽薄膜,受壓后聯結在一起。
(五)氧化性
礦巖的氧化性是指硫化礦石,在水和空氣的作用下,變為氧化礦石的性質。
(六)自燃性
高硫礦石(含硫量為18%一20%)具有自燃性。硫化礦石在空氣中氧化,并放出熱量,經過一定時間后,礦石溫度升高,會引起地下火災。
(七)含水性
礦巖吸收和保持水分的性能,稱為含水性。含水性隨礦巖的孔隙度和節理而變化。
(八)碎脹性
碎脹性,是指礦巖在破碎后,碎塊之間有較大的空隙,其體積比原體積大。破碎后的體積與原巖體積之比,稱為碎脹系數(或松散系數)。碎脹系數的大小,主要取決于破碎后礦巖的粒度組成和塊度的形狀。一般堅硬礦巖的碎脹系數為1.2—1.6。
二、礦巖的性質與礦山安全生產的關系
礦巖性質的好壞與礦山安全生產有著直接的關系。如礦巖的性質復雜,礦床賦存條件不穩定,給探礦和采礦帶來了很大的困難,更為重要的是在露天礦開采中,會導致邊坡或采場臺階滑坡、坍塌事故;地下采礦,在掘進鑿巖、爆破時易發生片幫和冒頂事故。
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