岩石的物理力学性质与采矿工作有密切的联系,它影响着采矿方法的选择,采矿工程的布置和爆破工作。岩石的物理力学性质主要有岩石的弹性、塑性、脆性、硬度、韧性、强度、体积密度、密度、碎胀性和特征阻抗等。
岩石的弹性、塑性、脆性
弹性是指受到外力作用的宁石、在除去外力后恢复原来的形状和体积的性质。
弹性大的岩石,在凿岩爆破时不易破碎。塑性是指岩石在解除外力后发生变形而不被破碎的性质。脆性是指岩石受力后变形很小就发生碎裂的性质。
岩石的硬度和韧性
岩石的硬度是指岩石抵抗外物侵入的能力。硬度大的岩石往往比较脆,所以易于爆破。韧性又称为动力硬度,是指岩石抵抗外力保持整体状态的属性。它的大小与岩石的组织和构造有关,韧性大的岩石,凿岩爆破就比较困难。
岩石的强度
岩石的强度是完整的岩石开始被破坏时的极限应力值。在爆破工程中,岩石以承受冲击荷载为主,强度只是用来说明岩石坚固性的一个方面。由于受力性质不同,岩石的强度分为抗压强度、抗拉强度、抗剪强度三种。
岩石的密度和体积密度
岩石的密度是指单位体积的致密岩石(除去孔隙)的质量,体积密度是单位体积原岩(包括孔隙)的质量。岩石体积密度的大小与岩石的组成成分、密度、孔隙大小和含水量有关。岩石的体积密度对爆破、特别是抛掷爆破的影响比较大,体积密度越大,所需炸药越多。
岩石的孔隙度
岩石的孔隙度是指岩体中孔隙的体积与岩石体积之比(%)。孔隙度大的岩层,往往含水较多,因此要注意防排水工作。
岩石的碎胀性
碎胀性是指岩石破碎后,其体积比原岩石体积增大的性质。碎胀程度的大小常用碎胀系数(或松散系数)来表示。通常,坚硬而致密的岩石的碎胀系数比松软的岩石的碎胀系数要大。
岩石的特征阻抗
岩石的密度与纵波在岩石中传播速度的乘积称为岩石的特征阻抗。特征阻抗的大小反映岩体对波的传播阻力大小,所以又称为波阻抗。