SU840354A1 - Method of assessing the impact hazard of rock - Google Patents

Method of assessing the impact hazard of rock Download PDF

Info

Publication number
SU840354A1
SU840354A1 SU792774529A SU2774529A SU840354A1 SU 840354 A1 SU840354 A1 SU 840354A1 SU 792774529 A SU792774529 A SU 792774529A SU 2774529 A SU2774529 A SU 2774529A SU 840354 A1 SU840354 A1 SU 840354A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rock
core
loading
separation
stresses
Prior art date
Application number
SU792774529A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Яков Адамович Бич
Юрий Яковлевич Минин
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Горной Геомеханики Имаркшейдерского Дела
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Горной Геомеханики Имаркшейдерского Дела filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Горной Геомеханики Имаркшейдерского Дела
Priority to SU792774529A priority Critical patent/SU840354A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU840354A1 publication Critical patent/SU840354A1/en

Links

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРООПАСНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД(54) METHOD FOR DETERMINING SHOCK HAZARDS

1one

Изобретение относитс  к горному делу, св зано с проведением испытаний механических свойств горных пород и может быть использовано дл  прогнозировани  поведени  массива на контуре обнажени  в выработках в тех случа х, когда под действием возникающих в массиве напр жений происход т динамические формы разрушени  приповерхностных слоев пород типа стрел ний , толчков и т. п., которые  вл ютс  предвестниками более сильных горных ударов в будуш.ем по мере роста напр жений в массиве.The invention relates to mining, is associated with testing the mechanical properties of rocks and can be used to predict the behavior of the massif on the outcrop contour in the workings in cases where the dynamic forms of near-surface rock layers occur under the action of stresses arising in the massif. shooters, jolts, etc., which are harbingers of stronger rock bursts in the future as the stresses in the massif increase.

Известен способ дл  моделировани  состо ни  порол, в массиве, при котором осуществл ют искусственное отделение элементов породы, например в виде дроблени  керна на диски под действием создаваемых в нем. напр жений 1.A known method for simulating the state of a foam in an array in which artificial rock elements are artificially separated, for example, in the form of crushing cores into disks under the action of them. stress 1.

Известен также способ определени  удароопасности горных пород, включающий нагружение керна равномерной радиальной нагрузкой по его цилиндрической поверхности 2.There is also known a method for determining the shock hazard of rocks, including loading the core with a uniform radial load over its cylindrical surface 2.

Однако этот способ предусматривает воспроизведение стрел ни  путем, бурени  отверсти  («выработки) и нагружени  егоHowever, this method involves the reproduction of the arrows either by way of drilling the hole ("working out) and loading it

контура силами, действующими радиально. Продольна  нагрузка, прикладываема  вдоль оси, служит лищь дл  предотвращени  разрыва керна на диски. Вместе с тем, меха1|изм стрел ни  на контуре склонного к таким  влени м массива в выработках более сложен и обусловливаетс  состо нием породы от одновременного взаимодействи  нормальных и касательных напр жений, соотношение которых определ етс  горнотехнической обстановкой и измен етс  вместе с ней. Кроме того, кривизна контура пробуриваемого отверсти  существенно вли ет на перераспределение напр жений и не позвол ет воспроизводить механизм стрел ни  пород в чистом виде. Соотве тственно , использование результатов моделировани  дл  суждени  о свойствах породы с точки зрени  удароопасности не достаточно объективно.contour forces acting radially. A longitudinal load applied along the axis serves as a shield to prevent the core from breaking on the discs. At the same time, the mechanics1 of the arrows on the contour of the array prone to such phenomena in the workings is more complex and is determined by the state of the rock from the simultaneous interaction of normal and tangential stresses, the ratio of which is determined by the mining engineering situation and changes with it. In addition, the curvature of the contour of the hole being drilled significantly influences the redistribution of stresses and does not allow to reproduce the mechanism of arrows or rocks in a pure form. Accordingly, the use of simulation results for judging the properties of the rock in terms of impact hazard is not sufficiently objective.

Цель изобретени  - повышение точности определени  удароопасности путем повышени  достоверности воспроизведени  условий формировани  стрел ни  массива без бурени  породы.The purpose of the invention is to improve the accuracy of shock hazard determination by increasing the reliability of reproducing the conditions of formation of arrows or an array without drilling rock.

Claims (2)

Эта цель достигаетс  тем, что керн предварительно удлин ют жесткими секци ми с отверсти ми и дополнительно нагружают его в продольном направлении по кольцевой площади, затем измен ют соотношение этих нагрузок до получени  эффекта отделени  элемента при поверхностного сло , а по характеру его отделени  суд т об удароопасности горной породы. , На чертеже изображена схема нагружени  керна. Выбуренный в массиве и обработанный по торцам керн 1 искусственно удлин ют жесткими секци ми 2 с отверсти ми 3, нагружают через секции в продольном направлении путем приложени  по кольцевой площади равномерно распределенной нагрузки РО и тем самым создают концентрацию напр жений внутри керна по цилиндрической поверхности в соответствии с диаметром отверсти  3 в секци х This goal is achieved by preliminarily extending the core with rigid sections with holes and additionally loading it in the longitudinal direction over the annular area, then changing the ratio of these loads to obtain the effect of separating the element in the surface layer, and by the nature of its separation shock hazard of rock. The drawing shows a core loading circuit. The core 1 drilled in the massif and machined at the ends is artificially extended with rigid sections 2 with holes 3, loaded through the sections in the longitudinal direction by applying uniformly distributed load PO over the annular area and thereby creating a stress concentration inside the core along the cylindrical surface in accordance with a hole diameter of 3 in sections 2. Независимо от нагружени  в продольном направлении керн нагружают в поперечном направлении равномерно распределенной по боковой цилиндрической поверхности нагрузкой РО . В результате керн испытывает сложное напр женное состо ние, при котором внутри керна действуют одновременно нормальные и касательные напр жени . Жесткие секции с отверсти ми способствуют наиболее интенсивной передаче нормальных и касательных напр жений в приповерхностные слои торцов керна вследствие местной концентрации напр жений. В результате с ростом нагрузок создают концентрацию нормальных и касательных на|(р жений на элементы породы 4, примыкающие к отверсти м в жестких секци х. Независимое нагружение в продольном и поперечном направлени х позвол ет измен ть соотношение этих напр жений. Значение этого соотношени , необходимое дл  получени  эффекта отделени  элемента приповерхностного сло  породы, определ ют экспериментально путем неоднократного нагружени  керна. Характер про влени  отделени  элемента породы (динамическое, спокойное) зависит от степени хрупкости породы. Сам принцип имитировани  отделени  элементов породы , основанный на использовании непосредственно горных пород, обусловлен тем, что создание подоби  механических характеристик на искусственных материалах трудновыполнимо . В случае динамической формы отделени  элемента приповерхностного сло  -порода способна к про влению стрел ний с контура выработок и  вл етс  удароопасной при возникновении в массиве соответствующих напр жений. При плавном спокойном выдавливании элемента приповерхностного сло  стрел ни  в выработках, пройденных в породах такого типа, не происходит, порода  вл етс  неудароопасной. Пример. Дл  нагружени  керна в продольном и поперечном направлени х использованы гидравлические установки. Испытываемый керн имеет диаметр 70-120мм при длине, равной 2 дм. Диапазон создаваемых в породе нагрузок вдоль оси керна (Рв ) и перпендикул рно к ней (Р) находитс  в пределах О-1500 кгс/см. Установлено, что массивные разновидности свинцовых руд при нагружении дают бурный динамический эффект отделени  элемента породы в форме стрел ни  с сильным звуком и выбросом, а мрамор при нагружении пластически выдавливаетс  и отеление элемента происходит плавно, спокойно .. Испытани  свидетельствуют об удароопасности массивной свинцовой руды при возникновении соответствующих напр жений и неудароопасности мрамора. В результате использовани  изобретени  воспроизводитс  механизм отделени  элементов пород с контура выработки при совместном одновременном действии нормальных и касательных напр жений, что позвол ет давать объективную оценку склонности пород к динамическим  влени м в виде стрел ний (в начальной стадии) и разрущительных горных ударов (в будущем) и определ ть возможность их про влени  в выработках . При этом способ позвол ет определ ть соотнощение предельных значений напр жений , при котором наступает отделение элемента породы от контура массива. Изобретение также позвол ет повысить безопасность ведени  горных работ путем использовани  его при прогнозировании возможности возникновени  динамических разрушений массива в выработках. При этом возможно наиболее эффективное прогнозирование еще на стадии проектных изысканий , когда имеетс  только керн, извлекаемый из скважин в процессе геологоразведочного бурени . Такое прогнозирование обеспечивает наибольшую безопасность, так как позвол ет прин ть профилактические меры предотвращени  горных ударов задолго до начала ведени  горных работ путем заложени  в проекты безопасных схем вскрыти  и систем разработки и тем самым практически исключить про вление горных ударов. Формула изобретени  Способ определени  удароопасносди горных пород, включающий нагружение керна равномерной радиальной нагрузкой по его цилиндрической поверхности, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  удароопасности путем повышени  достоверности воспроизведени  условий формировани  стрел ни  массива без бурени  породы, керн предварительно удлин ют жесткими секци ми с отверсти ми и. дополнительно нагружают его в продольном направлении по кольцевой плошади, затем2. Regardless of loading in the longitudinal direction, the core is loaded in the transverse direction evenly distributed over the lateral cylindrical surface with a load PO. As a result, the core experiences a complex stress state in which normal and tangential stresses act simultaneously inside the core. Rigid sections with holes facilitate the most intense transfer of normal and tangential stresses to the surface layers of the core ends, due to the local concentration of stresses. As a result, with increasing loads, the concentration of normal and tangential at | (strains on rock elements 4) adjacent to the holes in rigid sections is created. Independent loading in the longitudinal and transverse directions allows changing the ratio of these stresses. necessary to obtain the effect of separation of the element of the surface layer of the rock, determined experimentally by repeatedly loading the core. The nature of the manifestation of the separation of the rock element (dynamic, calm) depends on the degree nor the brittleness of the rock. The very principle of imitating the separation of rock elements, based on the use of rocks directly, is due to the fact that it is difficult to create mechanical characteristics on artificial materials. In the case of a dynamic form of separation of the surface layer element, rock formations are able to and is shockproof when corresponding stresses occur in the array. With a smooth, quiet extrusion of an element of the surface layer of arrows, No workings have been made in this type of rock, the rock is not dangerous. Example. Hydraulic installations are used to load the core in the longitudinal and transverse directions. The test core has a diameter of 70-120 mm with a length of 2 dm. The range of loads created in the rock along the core axis (Pb) and perpendicular to it (P) is in the range of O-1500 kgf / cm. It has been established that massive varieties of lead ores under loading give a vigorous dynamic effect of separating the rock element in the form of arrows with strong sound and emission, while marble plastically squeezes out under loading and separation of the element occurs smoothly and calmly. Tests indicate the impact hazard of massive lead ore upon occurrence appropriate stress and non-hazardous marble. As a result of using the invention, the mechanism of separation of rock elements from the output contour is reproduced with the simultaneous simultaneous action of normal and tangential stresses, which makes it possible to give an objective assessment of the tendency of the rocks to dynamic phenomena in the form of arrows (in the initial stage) and destructive rock attacks (in the future ) and determine the possibility of their manifestation in the workings. In this case, the method allows to determine the ratio of the stress limit values at which the rock element is separated from the array contour. The invention also makes it possible to increase the safety of mining operations by using it in predicting the possibility of the occurrence of dynamic mass destruction in the workings. At the same time, the most effective prediction is possible even at the design survey stage, when there is only a core that is extracted from wells during exploration drilling. Such forecasting provides the greatest security, as it allows taking preventive measures to prevent rock bursts long before the commencement of mining operations by incorporating safe schemes and development systems in drafts and thereby virtually eliminating the appearance of rock bursts. Claim method for determining shock impact between rocks, including loading the core with a uniform radial load across its cylindrical surface, characterized in that, in order to increase the accuracy of shock hazard determination by increasing the reliability of reproducing the conditions of formation of the rock mass without drilling, the core is elongated with rigid sections with holes and. additionally load it in the longitudinal direction along the annular square, then
SU792774529A 1979-06-04 1979-06-04 Method of assessing the impact hazard of rock SU840354A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792774529A SU840354A1 (en) 1979-06-04 1979-06-04 Method of assessing the impact hazard of rock

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792774529A SU840354A1 (en) 1979-06-04 1979-06-04 Method of assessing the impact hazard of rock

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU840354A1 true SU840354A1 (en) 1981-06-23

Family

ID=20831299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792774529A SU840354A1 (en) 1979-06-04 1979-06-04 Method of assessing the impact hazard of rock

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU840354A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110044718A (en) * 2019-02-02 2019-07-23 中南大学 Rock burst proneness Grade Judgment based on uniaxial compression lag than index

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110044718A (en) * 2019-02-02 2019-07-23 中南大学 Rock burst proneness Grade Judgment based on uniaxial compression lag than index

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3693717A (en) Reproducible shot hole
Dey et al. Prediction of blast-induced overbreak from uncontrolled burn-cut blasting in tunnels driven through medium rock class
Guo et al. Experimental study on the failure mechanism of layer‐crack structure
Andrieux et al. The destressability index methodology for the assessment of the likelihood of success of a large-scale confined destress blast in an underground mine pillar
Shen et al. Simulation of borehole breakouts using FRACOD2D
CN114878051A (en) Roadway side coal impact risk assessment method based on drilling stress distribution
Shakeri et al. The evolution of dynamic energy during drop hammer testing of Brazilian disk with non-persistent joints: An extensive experimental investigation
Arbabsiar et al. A new model for predicting the advance rate of a Tunnel Boring Machine (TBM) in hard rock conditions
SU840354A1 (en) Method of assessing the impact hazard of rock
CA2337803C (en) Method of determining in-situ stresses in an earth formation
Napier, JAL, Daehnke, A., Dede, T., Hildyard, MW, Kuijpers, JS, Malan, DF, Sellers, EJ & Turner Quantification of stope fracture zone behaviour in deep level gold mines
Tronvoll Experimental investigation of perforation cavity stability
Larsson Mining induced seismicity in Sweden
Rafiee Development rock behavior index around underground space using a rock engineering system
Yuan et al. Dynamic mechanical response characteristics and cracking behavior of randomly distributed cracked sandstone
Mellor Breaking ice with explosives
Malkowski et al. Endoscopic method of rock mass quality evaluation-new experiences
Prassetyo et al. The influence of interface friction and W/H ratio on the violence of coal specimen failure–a comparison between a bump and non–bump prone mines
Beim et al. Application of Stress-Wave Theory to Piles: Quality Assurance on Land and Offshore Piling
Ganster Contribution of modern blasting technology to achieve accurate contour profiles in tunneling
SU1059211A1 (en) Method of determining the degree of shock hazard of rock body
SU1661420A1 (en) Method for forecasting dilatation of rocks at high depths
Yalanskyi et al. Shock-wave diagnostics of voids and assessment of workload of lining of mine workings based on the construction of cartograms
Liu et al. Effect of the Number and Distribution of Circular Holes on the Damage and Fracture of Limestone Using PFC2D
Zhong et al. Empirical analysis for ground vibration induced by air deck blasting in a copper mine