Взаимосвязь между механическими свойствами и минеральным составом пород карбона

Для оценки возможности резания вмещающих пород исполнительными органами проходческих комбайнов наибольшее значение имеют прочность на сжатие и растяжение, а также абразивность. Между ними и содержанием кварцевых зерен в породах Q существуют следующие зависимости.

Зависимость между пределом прочности на растяжение в перпендикулярном к слоистости направлении (oz, МПа), определенном при испытаниях дисковидных образцов на растяжение, и пределом прочности на сжатие в том же направлении (оD, МПа), определенном на цилиндрических образцах, для всех пород карбона вполне удовлетворительно описывается линейной функцией oz = 1,5+0,1 oD (при величине критерия t=26 и мере определенности B = 69%). В соответствии с ней отношение oD/oZ при увеличении предела прочности на сжатие с 20 до 100 МПа возрастает с 6 до 9. С учетом содержания кварцевых частиц Q (%) функция приобретает вид oz = 1,6 + 0,09oD+ 0,018Q (при той же мере определенности).

Между коэффициентом абразивности F (Н/мм) (по Я. Шимачеку) и содержанием кварцевых зерен в породах карбона также существует вполне надежная линейная зависимость. При величине критерия t = 24 и мере определенности 71% соответствующее уравнение регрессии имеет вид F = -0,21+0,019 Q. Мера определенности может быть повышена до 77%, если в уравнение ввести диаметр кварцевых зерен DQ (мм) и предел прочности на растяжение oz:F= -0,285+0,014Q+1,35DQ + 0,014oz.

Предел прочности на сжатие аD и содержание кварцевых зерен Q также связаны линейной зависимостью oD = 37,3+1,03Q, однако мера определенности составляет в этом случае лишь 54%. Менее надежная зависимость имеется между средним диаметром кварцевых зерен и пределом прочности на сжатие (f = 10; B = 23%).

Между содержанием во вмещающих породах карбонатов и приведенными выше прочностными показателями не существует какой-либо связи.