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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二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
2、f表征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III,W,V,W,W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
3、的岩石都归入I级。这种方法比较简单，而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（f=20）、较硬（f=56）、软层（f=0.81）、很硬（f=15）、普通（f=34）、松软（f1）等8类。坚硬（f=810）、较软（f=1.52）、额分类普氏分类土壤及岩石天然湿度下极限压 碎强用轻钻孔机开挖方法 及名称平均容重度钻进1m工具Kg/m3Kg/cm2
4、min四类土壤土含碎石重1950用尖锹并同粘土，其中包时用镐和撬括石炭纪、侏 罗纪的硬粘 土棍开挖含有碎石、卵 石、建筑碎料1950和重达 25kg 的顽石（总体 积10%以内） 等杂质的肥 粘土和重壤 土 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V含有重量在2100小于200部分用手凿50kg以内的工具、部分用巨砾（占体积10% 以上）的 冰碛石 矽藻岩和软1800爆破米开挖白垩岩 胶结力弱的 砾岩1900各种不坚实 的版岩2600石膏2200紧固系数f1.01.51.51.2次坚石凝灰岩、和浮
5、石11002004003.5用风镐的爆Xrt ?/-F. xfz rp 七六241200破法来开挖灰岩多孔和 裂隙严重的 石灰岩和介 质石灰岩中等硬变的2700L_U UU片岩 中等硬变的 泥灰岩2300石灰石胶结22004006006.0用爆破方法46的带有卵石 和沉积岩的 砾石开挖风化的和有 大裂缝的粘 土质砂岩2000坚实的泥板UU岩2800坚实的泥灰UU岩2500砾质花岗岩23006008008.5用爆破方法68泥灰质石灰UU岩2300开挖粘土质砂岩2200砂质云片岩2300硬石膏2900普坚石IX严重风化的2500800100011.5用爆破方法810软弱的花岗开挖岩、片麻岩和正长岩
6、滑 石 化 的 蛇 2400 纹岩致 密 的 石 灰 2500uu岩含有卵石、沉 2500积岩的碴质 胶结的砾岩 砂岩 2500 砂 质 石 灰 灰 2500 质片岩上一页13下一页定额分类 普氏分类一、二类 I土壤II潮湿而松散 的黄土，软的 盐渍土和碱 土平 均 15MM 以内的松散 而软的砾石 含有草根的 密实腐殖土 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 III土壤及岩石天然湿度下名称平均容重Kg/m3砂l500砂壤土l600腐殖土l200泥
7、炭600轻壤土和黄l600土类土l600l700l400极限压 碎强 度Kg/cm2用轻钻孔机钻进lmmin开挖方法 及 工具用尖锹开挖用锹开挖并 少数用镐开 挖用尖 锹开挖 0.60.8 并少数用镐 开挖紧固系数f0.50.60.60.8肥粘土其中 1800 包括石炭纪、 侏罗纪的粘 土和冰粘土 重壤土、粗砾 1750 石 、 粒 径 为 15-40MM 的 碎石或卵石 干黄土和掺 1790用尖锹并同 时用镐和撬 棍开挖 （30%）0.8ll.012 3下一页定额分类普坚石特坚石有碎石或卵 石的自然含 水量黄土 含 有 直 径 大 1400 于 30MM 根 类的腐殖土 或泥炭掺 有 碎 石
8、 或 1900 卵石和建筑 碎料的土壤普氏分类土壤及岩石天然湿度下名称平均容重Kg/m3X白云石2700坚固的石灰UU岩2700大理岩2700石灰岩质胶 结的致密砾 石2600坚固的砂质L_U UU片岩2600XI粗花岗岩2800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2700XH具有风化痕 迹的安山岩 和玄武岩2700片麻岩2600非常坚固的石灰岩2900极限压 碎强用轻钻孔机开挖方法及紧固 系数度钻进lm工具Kg/cm2minf1000 2000l5.0用爆破 方法开挖l0l2l200 l400l8.5用爆破
9、开挖方法l2l4l400 l60022.0用爆破开挖方法l4l6硅质 胶结的 2900 含有火成岩 之卵石的砾uu岩粗石岩 2600XIII中粒花岗岩31001600 180027.5用爆破方法1618坚固耐用的2800开挖片麻岩辉绿岩2700玢岩2500坚固的粗面2800岩中粒正长岩2800X非常坚硬的33001800 200032.5用爆破方法1820细粒花岗岩开挖花岗岩麻岩2900闪长岩2900高硬度的石3100灰岩坚固的玢岩2700XV安山岩、玄武31002000 250046.0用爆破方法2025岩、坚固的负开挖页岩高硬度的辉2900绿岩和闪长uu岩坚固的辉长2800岩和石英岩X拉长
10、玄武岩3300大 于 2500小 于 60用爆破方法大 于 25和橄榄玄武开挖uu岩:小塌方：塌方高度3m,或体积30m3；中塌方：塌方高度36m,或体积30100m3； 大塌方：塌方高度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坚固代表性岩石f级别I程度最坚固20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。II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。15III坚固致密的花岗岩，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。10Illa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。8W比较坚固一般的砂岩、铁矿石6Wa比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。5V中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾石。4Va中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩。3刑比较软软弱页岩，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。2Ma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闿软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。1Wa软软砂质粘土、砾石
