Способ определения показателей сопротивления и деформируемости горных пород Советский патент 1985 года по МПК E21C39/00 

11 Изобретение относится к горному делу) в частности к методам определения показателей сопротивления и деформируемости горных пород. Известен способ определения показателей сопротивления и деформируемости ropHbix пород заключаювщйся в том, что к образцу прикладьтают равные по величине осевые и боковые давления, затем поддерживаю боковое давление постояннкм, а осеisoe давление увелкчивбнот, обеспечивая контролируемое деформирование образца в продольном направлеНИИ во всей области деформирования р . Недостатком способа является невь1сокая его достоверность, так как режим нагружения и раэгружения образцов пород не соответствует режиму нагружения и деформируемости горных пород в натурНМх условиях, в которых при проходе вырабьток боковое давление уменьшается. Наиболее близким к изобретению по механической сущности и достигае мому зффё к ту является способ опреде ления показателей сопротивления и деформируемости горгшх пород за пре делом прочности, заключающийся в то что образец горной породы нагружают осевым и боковым давлением, превышающим предел прочности на одноосное сжатие, измеряют деформации образца и изменяют боковое давление до момента разрушения образца 2. Недостаток способа заключается в низкой точности определения показателей сопротивления и деформируемости горных пород за пределом проч ности, так как в отличных от реаль ньпс условий испытания происходит неконтролируемое разрушение образца при достижении осевой нагрузкой предельного значения. Цель изобретения - повьшение точ ности за счет приближения условий исгалтаний к реальньм условиям дефор мирования и разрушения пород в массине. Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения показателей сопротивления и деформируемости горных пород за пределом прочности, заключающемуся в том, что образец горной породы нагружают осевым и боковым давлением, превыщающим предел щ)очности на одноос4ное сжатие, измеряют деформации образца и изменяют боковое давление, боковое давление на образец уменьшают ступеньчато на величины, обеспечивакщие равные ступени поперечной деформации образца, на каждой ступени вьщерживаирт образец во времени, поддерживая при этом постоянную величину поперечной деформации путем изменения бокового давления до момента его стабй/шзации, а испытания прекращают после того, как величина бокового давления на нескольких ступенях остается пастоянной. На чертеже показан график изменения напряжений и попеременной деформации образца во времени при осуществлении способа определения показателей сопротивления и деформируемости Горных пород за пределом прочности. Способ осуществляется следующим образом. Образец горной породы подготавливают к испытаниям, изолируют его, монтируют тензометры для измерения продольных Я поперечных деформахщй и помещают образец в камеру стабиломера. Затем к образцу прикладывают осевое S, и боковое ffj бз гидростатические давления. Величина давления Slj выбирается из условий Г где б, - прочность породы при одноосном сжатии И - глубина залегания пород, 1Г - средневзвешенный объемный , вес вьш1ележащих пород; к - коэффициент концентрации напряжений. При б KV Н производятся также испытания при 6 i-Kif Н (для разных образцов одной и той же породьО. Максимальная величина бокового давления бг выбирается по значению бокового распора А испытываемой породы ( dTj ). После измерения деформаций осевое давление 6 поддерживают в течение исшлтания постоянным, а боковое давление 6 уменьшают на величи.ну, соответствуквдую определенному значению поперечной деформации бе. образца. Величины ступеней поперечной деформации составляют 0,010,10 от величины предельной деформа цниf2(|р.еА)при одноосном сжатии. На.: участке а(см. чертеж) ступени поперечной деформации равняются 0,1 хСпре Л участке (начало разрушения образца) - (0,01-0,02) 6t{fvef)t на участках С и д - (0,020,05)gi(n/..

После достижения поперечной деформацией заданного значения образец выдерживают на этой ступени 1-5 мин, поддерживая постоянным зафиксированное значение поперечной деформации путем изменения бокового давления при изменении t

Ступенчатую разгрузку образца осуществляют аналогичным образом, поскольку в начале разрушения образ155754 .4

ца (участок f ) поперечные деформации имеют тенденцию к резкому увеличению на кая931ой ступени разгрузки образца, то для обеспечения постоянства поперечной деформации на каждой ступени боковое давление на. этих ступенях увеличивают (участбк ). Ис1штавня ярекращахгг при стабилизации максимальных значений бокового давления на неско шысих, не менее трех, ступенях (участок в ),

При относительно высоких начальных давлениях | и н больших пластических деформациях образца f5 боковое давление при разрушении образца не увеличивается, а остаетсй постоянньв( и равным Величине миш17 мального бокового давления, соответствующего разрушению.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЖЙ ГОПРОТИВЛЕИЙЯ И даФОРМИРУЕ НСЮТИ ГОРНЫХ ГОРОД за пределом про ности за с;гочающийся в том, что образец горной породы нагружают :п СП q СП 4: t