Твёрдость

Горных пород (a. rock hardness; н. Gesteinsfestigkeit; ф. durete des roches, durete des terrains; и. dureza de rocas, solidez de rocas, firmeza de rocas) — свойство г. п. оказывать сопротивление внедрению в них др. тел при сосредоточенном контактном силовом воздействии. Т. — характеристика г. п., отражающая их прочность. В зависимости от предназначения величина Т. определяется разл. методами. При использовании метода царапания по поверхности г. п. перемещают острый алмазный наконечник или эталонный минерал (см. Мооса шкала). В качестве меры Т. принимают величину усилия, с к-рым протягивается наконечник, ширину и объём царапины. В методах сверления Т. определяют по показателям взаимодействия сверла и породы. Меры Т. в этом случае: объёмная работа разрушения, величина крутящего момента и др. По методу Ф. Пфаффа и Т. А. Джаггара используют алмазные наконечники, по методу А. М. Янчура и А. М. Кульбачного — резцы, армированные твёрдыми сплавами. Распространено также определение Т. по высоте отскока бойка с алмазным наконечником, сбрасываемого на поверхность г. п. с фиксированной высоты (метод А. Ф. Шора). В совр. практике широко используют методы вдавливания инденторов в исследуемый образец. При этом Т. определяют методами Ю. Бринелля, С. Роквелла и др., апробированными в металловедении. В горн. деле практич. применение имеет показатель Т., определяемый по методу Л. А. Шрейнера путём выкола лунки в шлифованной поверхности породы под действием нагрузки, приложенной к штампу с плоским круглым основанием. Численное значение Т. представляет отношение макс. силы, действующей на штамп в момент выкола лунки, к площади контактной поверхности. Аналогичным путём определяют контактную прочность по методу Л. И. Барона и Л. Б. Глатмана. Отличие заключается в том, что индентор вдавливают в естеств. (необработанную) поверхность породы. Установлено, что контактная прочность на 30% меньше твёрдости по Л. А. Шрейнеру, к-рая в свою очередь в 5-20 раз превышает прочность породы при одноосном сжатии.

Показатели Т. используют при проектировании средств механизации горн. работ, оптимизации режимов эксплуатации породоразрушающих органов, обосновании нормативов производительности разл. конструкций инструментов и т.д.

Литература: Ржевский В. В., Новик Г. Я., Основы физики горных пород, 4 изд., М., 1984; Барон Л. И., Глатман Л. Б., Контактная прочность горных пород, М., 1966; Методы и средства контроля состояния и свойств горных пород в массиве, М., 1989.

Г. Г. Каркашадзе.