RU1778611C

RU1778611C - Способ определени склонности горных пород к динамическому разрушению

Info

Publication number: RU1778611C
Application number: SU904791910A
Authority: RU
Inventors: Кушбакали Тажибаевич Тажибаев; Джаныбай Самтыевич Дуйшеев
Original assignee: Институт Физики И Механики Горных Пород Ан Киргсср
Priority date: 1990-02-14
Filing date: 1990-02-14
Publication date: 1992-11-30

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике и может быть использовано дл определени склонности горных пород к динамическому разрушению. Цель изобрете2 ни - повышение достоверности определени потенциальной удароопасности горных пород путем учета масштабного фактора. Используют цилиндрические или призматические образцы горной породы, высота которых не менее чем вдвое превышает его поперечный размер. На боковой поверхности образца пробуривают боковые шпуры, обеспечива образование равномерно расположенных боковых кернов. Снимают образец до откалывани кернов. При отлете кернов измер ют скорость отлета затем определ ют массу отлетевшего керна, кинетическую энергию и с ее учетом определ ют потенциальную удароопасность разрушени горной породы 1 ил.

Description

Изобретение относитс к области механических испытаний горных пород, в частности к способам определени удароопасности при разрушении.

Известны способы оценки склонности горных пород к хрупкому разрушению:

По коэффициенту опасности

к 5 Рк 10

1мэп j 1 гт 1р

где Рк - контактна прочность.приведенна к масштабу горного давлени ;

РГП - контактна прочность ненапр женной породы;

10 - обща деформаци породы до разрушени ;

1р - глубина разрушени породы под пуансоном (глубина лунки выкола).

Если более половины определений дают Коп 1, то породу относ т к удароопас- ной. Этот способ рекомендуетс дл месторождений, породы которых достаточно однородны.

По коэффициенту хрупкости

хз

Кхр

РкОо-Нр)

VP

«Z

где Рр - давление под пуансоном после разрушени .

Породу относ т к уцароопасной, если более половины определений дают значени КХр 5. Этот способ рекомендуетс дл породе неоднородной прочностью.

Недостатком этих способов вл етс приближенна оценка склонности горных пород к динамическому разрушению из-за

несоответстви условий испытаний реальным услови м динамического разрушени .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс способ определени склонности горных пород к динамическому разрушению по величине начальной скорости отлетевшей части породы (боковой керн малого диаметра) при однотипном условии разрушени образцов горных пород, обеспечиваемое путем передачи одноосносжимающей нагрузки к образцу с пробуренными боковыми кернами малого диаметра через прокладки из материала образца.

Недостатками этого способа вл ютс низка достоверность применени лабораторной характеристики динамического разрушени горных пород (начальной скорости отлета части породы) дл оценки характеристик разрушени участка массива горных пород вследствие того, что не учитываетс вли ние масштабного фактора и трудоемкость подготовки испытуемых элементов (образца и прокладок, изготовл емых из горных пород) из-за необходимости изготовлени прокладок, отвечающих высоким требовани м параллельности рабочих поверхностей .

Целью изобретени вл етс повышение достоверности определени потенциальной удароопасности горных пород.

Указанна цель достигаетс определением потенциальной удароопасности горных пород по величине удельной (объемной) кинетической энергии отлетевшего бокового керна при одноосном сжатии образца с высотой не менее двух раз превышающей его диаметр (поперечный размер).что необходимо и достаточно дл сведени к минимуму вли ние высокомодульных стальных плит пресса на напр женное состо ние а средней части образца.

Способ осуществл етс следующим образом .

На боковой поверхности цилиндрического или призматического образца 1 высотой, не менее двух раз превышающей его диаметр или поперечный размер, тонкостенной коронкой пробуривают 3 или 4 боковых шпура, обеспечива образование боковых кернов 2 так, чтобы рассто ние между ними было равным. Затем на торцы образца с пробуренными боковыми кернами прилагаетс одноосно-сжимающа нагрузка через нагружающие плиты пресса 3. При определенном напр женном состо нии образца горной породы 1 происходит отрыв и отлет бокового керна 2. По величине удельной(обьемной) кинетической энергии

отлетевшего бокового керна (Ev) определ ют потенциальную удароопасность горных пород

Ек -тт- или EV

m L/g

™ЬЈ- л

4 h V

где V - объем отлетевшей части породы (бокового керна);

ЕкmV2

-к-2 та бокового керна;

- кинетическа энерги отлеm - масса отлетевшего бокового керна;

15

начальна скорость отлета бокового керна;

L- рассто ние от боковой поверхности образца 1 до точки падени бокового керна; g -ускорение свободного падени , м/с; h - высота падени бокового керна. Начальную скорость определ ют по длине отлета и высоте падени бокового керна с помощью консоли 4 и нанесенного на консоль сло 5 в зкого материала (пластилин , солидол),

При Ev 0 (Ек О, VH 0) породу относ т к потенциально неудароопасной. Класси- фикацию горных пород по удароопасности производ т исход из величины удельной (объемной) кинетической энергии отлета части породы (бокового керна малого диаметра , пробуренного в средней части об- разца).

Применение предлагаемого способа обеспечит достоверное определение потенциальной удароопасности горных пород по удельной (объемной) кинетической энергии отлета части породы, позволит снизить трудоемкость подготовки испытуемых элементов (образца и прокладок из горных пород) и проведение испытаний.

Экономический эффект от использова- ни и обретени заключаетс в повышении безопасности ведени горных работ, снижение потери полезных ископаемых за счет

применени надежных и достоверных данных о потенциальной удароопасности горных пород.

Claims

Формула изобретени Способ определени склонности горных пород к динамическому разрушению, по которому на боковой поверхности цилиндрического или призматического образца горной породы коронкой пробуривают равномерно боковые шпуры дл образовани в образце боковых кернов, нагружают образец по торцам до отрыва и отлета бокового керна и по параметрам его отлета суд т о

склонности горной породы к динамическому разрушению, отличающийс тем, что, с целью повышени достоверности определени потенциальной удароопасности горной породы путем учета масштабного фактора, используют образцы, высота которых не менее чем вдвое превышает его поперечный размер, дополнительно измер ют массу отлетевшего бокового керна, определ ют его удельную кинетическую энергию и с ее учетом определ ют потенциальную уда- роопасность.