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1、普氏岩石硬度系数知识由俄罗斯学者于1926年提出的岩石坚固性系数（又称普氏系数）至今仍在矿山开采业和勘探掘进中得到广范应用。岩石的坚固性区别于岩石的强度，强度值必定与某种变形方式（单轴压缩、拉伸、剪切）相联系，而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。1. 普氏系数又称岩石的坚固性系数、紧固系数，数值是岩石或土壤的单轴抗压强度极限的1/100，记作f，无量纲。 f=Sc/100，式中：Sc的计量单位为kg/cm²。 2.因为在钻掘施工中往往不是采用纯压入或纯回转的方法破碎岩石，因此这种反映在组合作用下岩石破碎难易程度的指标比较贴近生产实际情况。岩石坚固性系数f表征
2、的是岩石抵抗破碎的相对值。因为岩石的抗压能力最强，故把岩石单轴抗压强度极限的1/10作为岩石的坚固性系数，即 f=R/10 式中： R是岩石的单轴抗压强度，MPa。 f是个无量纲的值，它表明某种岩石的坚固性比致密的粘土坚固多少倍，因为致密粘土的抗压强度为10MPa。岩石坚固性系数的计算公式简洁明了，f值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性。根据岩石的坚固性系数(f)可把岩石分成10级（见下表），等级越高的岩石越容易破碎。为了方便使用又在第,级的中间加了半级。考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa的岩石，故把凡是抗压强度大于200MPa的岩石都归入级。 这种方法比较简单，而
3、且在一定程度上反映了岩石的客观性质。但它也还存在着一些缺点： (1) 岩石的坚固性虽概括了岩石的各种属性（如岩石的凿岩性、爆破性，稳定性等），但在有些情况下这些属性并不是完全一致的。 (2) 普氏分级法采用实验室测定来代替现场测定，这就不可避免地带来因应力状态的改变而造成的坚固程度上的误差。极硬（f20）、 很硬（f15）、 坚硬（f810）、较硬（f56）、 普通（f34）、 较软（f1.52）、软层（f0.81）、 松软（f1）等8类。额分类普氏分类土壤及岩石名称天然湿度下平均容重极限压 碎强度用轻钻孔机钻进1m开挖方法 及工具紧固系数Kg/m3Kg/cm2minf四类土壤土含碎石重粘土，
4、其中包括石炭纪、侏罗纪的硬粘土1950用尖锹并同时用镐和撬棍开挖1.01.5含有碎石、卵石、建筑碎料和重达25kg的顽石（总体积10%以内）等杂质的肥粘土和重壤土1950冰碛粘土，含有重量在50kg以内的巨砾，其含量为总体积10%以内2000泥板岩2000不含或含有重量达10kg的顽石1950松 石 含有重量在50kg以内的巨砾（占体积10%以上）的冰碛石2100小于200部分用手凿工具、部分用爆破米开挖1.51.2矽藻岩和软白垩岩1800胶结力弱的砾岩1900各种不坚实的版岩2600石膏2200次坚石 凝灰岩、和浮石11002004003.5用风镐的爆破法来开挖24灰岩多孔和裂隙严重的石灰岩
5、和介质石灰岩1200中等硬变的片岩2700中等硬变的泥灰岩2300石灰石胶结的带有卵石和沉积岩的砾石22004006006.0用爆破方法开挖46 风化的和有大裂缝的粘土质砂岩2000坚实的泥板岩2800坚实的泥灰岩2500砾质花岗岩23006008008.5用爆破方法开挖68泥灰质石灰岩2300粘土质砂岩2200砂质云片岩2300硬石膏2900普 坚 石 严重风化的软弱的花岗岩、片麻岩和正长岩25008001000 11.5 用爆破方法开挖 810滑石化的蛇纹岩2400致密的石灰岩2500含有卵石、沉积岩的碴质胶结的砾岩2500砂岩2500砂质石灰灰质片岩2500 上一页123下一页 定额分类
6、普氏分类土壤及岩石名称天然湿度下平均容重极限压 碎强度用轻钻孔机钻进1m开挖方法 及工具紧固系数Kg/m3Kg/cm2minf一 、 二类 土 壤 砂1500用尖锹开挖0.50.6砂壤土1600腐殖土1200泥炭600轻壤土和黄土类土1600用锹开挖并少数用镐开挖0.60.8潮湿而松散的黄土，软的盐渍土和碱土1600平均15MM以内的松散而软的砾石1700含有草根的密实腐殖土1400用尖锹开挖并少数用镐开挖0.60.8含有直径在30MM以内根类的泥炭和腐殖土掺有卵石、碎石和石屑的砂和腐殖土含有卵石、或碎石杂质的胶结成块的填土含有卵石、碎石和建筑料杂质的砂壤土三 类 土 壤肥粘土其中包括石炭纪、
7、侏罗纪的粘土和冰粘土1800用尖锹并同时用镐和撬棍开挖（30%）0.811.0重壤土、粗砾石、粒径为15-40MM的碎石或卵石1750干黄土和掺有碎石或卵石的自然含水量黄土1790含有直径大于30MM根类的腐殖土或泥炭1400掺有碎石或卵石和建筑碎料的土壤1900 123下一页 定额分类普氏分类土壤及岩石名称天然湿度下平均容重极限压 碎强度用轻钻孔机钻进1m开挖方法及 工具紧固 系数Kg/m3Kg/cm2minf普坚石白云石27001000 200015.0用爆破 方法 开挖1012坚固的石灰岩2700大理岩2700石灰岩质胶结的致密砾石2600坚固的砂质片岩2600特坚石粗花岗岩280012
8、00 140018.5用爆破 方法 开挖1214非常坚硬的白云岩2900蛇纹岩2600石灰质胶结的含有火成岩之卵石的砾石2800石英胶结的坚固砂岩2700粗粒正长岩2700具有风化痕迹的安山岩和玄武岩27001400 160022.0用爆破 方法 开挖1416片麻岩2600非常坚固的石灰岩2900硅质胶结的含有火成岩之卵石的砾岩2900粗石岩2600中粒花岗岩31001600 180027.5用爆破 方法 开挖1618坚固耐用的片麻岩2800辉绿岩2700玢岩2500坚固的粗面岩2800中粒正长岩2800非常坚硬的细粒花岗岩33001800 200032.5用爆破 方法 开挖1820花岗岩麻岩
9、2900闪长岩2900高硬度的石灰岩3100坚固的玢岩2700安山岩、玄武岩、坚固的负页岩31002000 250046.0用爆破 方法 开挖2025高硬度的辉绿岩和闪长岩2900坚固的辉长岩和石英岩2800拉长玄武岩和橄榄玄武岩3300大 于 2500小 于 60用爆破 方法 开挖大 于 25 ：小塌方：塌方高度3m，或体积6m，或体积100m3；表1-9 按坚固性系数对岩石可钻性分级表 岩石级别坚固程度代 表 性 岩 石f最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。20很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩。15坚固致密的花岗
10、岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石。10a坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿，不坚固的花岗岩。8比较坚固一般的砂岩、铁矿石6a比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。5中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾石。4a中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩。3比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏，无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤。2a比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化的粘土。1.5软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。1a软软砂质粘土、砾石，黄土。0.8土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。0.6松散状砂
11、，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤。0.5流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤。0.3奥国矿物学家摩氏(Frederich Mohs)创立一种硬度表，作为评判矿物硬度的标准。最软者为滑石，最硬者为金刚石，共有十种矿物，定为十级，分别为： 滑石(Talc) 石膏(Gypsum) 指甲 2.5 方解石(Calcite) 铜币 3.5-4 萤石(Fluorite) 磷灰石(Apatite) 钢刀 5.5 玻璃 5.5 -6 正长石(Orthoclase) 钢锉 6.5 石英(Quartz) 黄玉(Topaz) 刚玉(Corundum) 金刚石(Diamond) 摩氏硬度表中所刊载的数字，并没有比例上的关系。例如正长石硬度6，并不表示他是方解石硬度的两倍，数字的大小仅表明硬度排行而已。当鉴定硬度时, 如果没有以上的摩氏硬度计, 可用其他东西代替,如小刀其硬度约为5.5;铜币约为3.5至4; 指甲约为2至3;玻璃硬度为6。 关于矿石硬度等级的划分矿石硬度等级Kg/cm2普氏硬度系数可碎性系数可磨性系数岩石实例很软20021.31.42.00石膏，石板岩软200800281.11.21.251.4泥灰岩、石灰石中硬8001600
