一、巖礦的力學(xué)性質(zhì)

巖礦的破碎是個(gè)力學(xué)過(guò)程，巖礦是被破碎的對(duì)象，因此，研究破碎前必須對(duì)巖礦的力學(xué)性質(zhì)有所認(rèn)識(shí)。

巖礦的力學(xué)性質(zhì)依作用力方式的不同而存在不同的表現(xiàn)，如巖礦受壓力作用時(shí)巖礦表現(xiàn)出的是抵抗壓碎的能力，受剪切力作用時(shí)表現(xiàn)出抵抗剪切的能力，受彎折力作用時(shí)表現(xiàn)出抵抗彎折的能力等，通常用強(qiáng)度來(lái)表征巖礦的抵抗能力，同種巖礦抵抗不同作用力的能力是不同的，一般地，巖礦的抗壓強(qiáng)度最大，抗剪強(qiáng)度次之，抗彎強(qiáng)度較小，抗拉強(qiáng)度最小。如果抗壓強(qiáng)度為1，其他強(qiáng)度只是它的很小的分?jǐn)?shù)，M.M.普羅托吉雅可諾夫認(rèn)為，巖石的堅(jiān)固性在各方面的表現(xiàn)是趨于一致的，難破碎的巖石，用各種方法都難破碎，而易破碎的巖石，用各種方法都易破碎，于是，提出“堅(jiān)固性系數(shù)”f(即普氏系數(shù))，用以表示巖石的相對(duì)堅(jiān)固性。一種巖石較另一種巖石的堅(jiān)固性系數(shù)大若干倍，就意味著用任何一種方法破碎前者都比破碎后者因難許多倍。而普氏硬度系數(shù)／約為單軸抗壓強(qiáng)度的α壓的百分之一：

因此，求出巖礦的抗壓強(qiáng)度α壓也就從式(3-1-6)求出普氏系數(shù)，而普氏系數(shù)綜合反映了巖礦的綜合強(qiáng)度。按照M.M.普羅托吉雅可諾夫的說(shuō)法，當(dāng)知道一種巖礦的α壓、α拉、α剪、α彎曲及α沖擊時(shí)，只要再知道另一種巖礦的α壓，就可以由已知巖礦的各種強(qiáng)度推算另一種巖礦的各種強(qiáng)度值。普羅托吉雅可諾夫提出的辦法，得到礦業(yè)界的公認(rèn)，井把普氏硬度系數(shù)f作為巖礦的綜合強(qiáng)度，作為綜合礦山工藝過(guò)程的方法。作為巖礦的破碎及磨碎，無(wú)論其機(jī)械的設(shè)計(jì)及工藝過(guò)程的實(shí)施均必須依據(jù)巖礦的力學(xué)強(qiáng)度值，否則，設(shè)計(jì)的破碎機(jī)械強(qiáng)度不夠，或破碎不能順利進(jìn)行。

巖礦的普氏硬度系數(shù)f反映了巖礦的綜合強(qiáng)度，可以由它確定破碎力的強(qiáng)度，但破碎力的作用方式也是影響破碎的重要因素。而影響破碎力作用方式的是巖礦的韌性，包括脆性、柔性、延展性、撓性及彈性等。這就必須測(cè)定巖礦的彈性模星及泊松比(反映縱向變形與橫向變形比值的參數(shù))。依據(jù)巖礦的這些力學(xué)性質(zhì)才能確定破碎力的合適方式，才能使破碎效果好。

二、巖礦力學(xué)性質(zhì)對(duì)破碎磨碎的影響

愈硬的礦石愈難破碎及磨碎，為了能將礦石力學(xué)強(qiáng)度對(duì)破碎及磨碎的影響進(jìn)行量化確定，在工程計(jì)算上，提出用可碎性系數(shù)及可磨性系數(shù)來(lái)表征這種影響。

在工程應(yīng)用及計(jì)算上，為了確定巖礦力學(xué)強(qiáng)度對(duì)碎磨的影響，常將巖礦按強(qiáng)度進(jìn)行分級(jí)，表3-1-1是碎礦和磨礦中常用的巖礦強(qiáng)度分級(jí)表。當(dāng)然，各種書(shū)分級(jí)的等級(jí)并不一致，還有分三級(jí)的、四級(jí)的及五級(jí)的。巖礦的強(qiáng)度分級(jí)表及可碎性系數(shù)和可磨性系數(shù)在計(jì)算碎磨設(shè)備時(shí)要用到。