Способ определения паспорта деформируемости горных пород Советский патент 1985 года по МПК E21C39/00 

де и(6э),э(6э величины продольной и поперечной деформаций для заданного значения бокового давления dj )|

г .замеренные зна: чения продоль : ной и поперечной деформаций;

V г начальное и конечное значения осевого напряжения на участках дeфop иpoвания до предела длительной прочности-.

-индексы замеренных начальных значений соответственно на участках деформирования до предела длительной прочности, до предела кратковременнойпрочности, до остаточной прочности и в области остаточной прочности,

-индексы -замеI Ji J3 ) J4ре 1ных конечных значений на указанных участках деформирования образца.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАСПОРТА ДЕФОРМИРУЕМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД, основанный на нагружении образца горной породы ступенчато изменяющимися осевым и боковым гидростатическим давлениями, измерении величин напряжений и деформаций образца, по значениям которых определяют паспорт деформируемости горных пород, о т ли чающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости, образец при заданных значениях бокового давления последовательно нагружают осевым давлением до значений, соответствующих пределам длительной прочности, пределам кратковременной прочности, интенсивного спада несущей способности и остаточной прочности образца, причем при значениях осевого давления, соответствующих пределам длительной и кратковременной прочности, значения бокового давления увеличивают, а при значениях осевого давления, соответствуюupix интенсивному спаду несущей способности, и остаточной прочности, Зменьшают, при этом величины относительных продольной и.поперечной деформаций образца определяют из выражений ( на участке деформирования до предела длительной прочности образца, 4&)--((::-(:}-((,) на участке деформирования от предеI ла длительной прочности до предела кратковременной прочности образца, (Л (K«;- ;)(:VE,KE,-E)(;.). -. 4-3 3 j to на участке деформирования от предела кратковременной прочности до остаточной прочности образца; Q1 t,(,() О О) ))на участке деформирования в области остаточной прочности образца, му(;-)() (с)(с)(-с) ()М(Г-4),

Изобретение относится к физикомеханическим испытаниям материалов, а именно к способам испытания образ цов горных пород за пределом их прочности, и может быть использовано при определении паспорта деформи руемости горных пород (семейства кривых деформирования пород как до, так и за пределом прочности при заданных уровнях напряженного состояния) . Цель изобретения - снижение трудоемкости способа. На чертеже представлена схема испытаний при определении паспорта Деформируемости горных пород. Способ осуществляют следующим образом. . Изготавливают образец цилиндричекой формы и помещают его в стабилометр, например, типа 80ДОЗ, позволяющий осуществлять режим заданно регулируемой деформации образца в осевом направлении до полного разру шения при различных величинах боков го давления. Измерение осевой нагру ки на образец производят подкладным жестким динамометром, а измерение продольных Е., и поперечных формаций - с помощью упругих тензометров сопротивления, укрепленных на боковой поверхности образца. Боковое гидростатическое давление (jj фиксируют манометром. Величины деформаций и давлений непрерывно регистрируются двухкоординатными пишущими потенциометрами ПДП-0,4 в виде двух графиков: разница между максимальным и минимальным главными напряжениями ( 6 - ) - продольная деформация и поперечная деформация продольная деформация Е . Производят осевое нагружеиие образца при постоянном наименьшем из задаваемых величин бокового давления бэ до предельной длительности прочности образцаj соответствующей заданному значению бокового давления dj. Момент наступления указанного состояния фиксируют по показаниям и j на ПДП-0,4. В этот момент перо самописца находится в точке на графике т Е , касательная к кривой деформирования из которой параллельна линиям постоянного объема, характеризующимся условием Б . Затем поднимают уровень бокового давления до следующего по величине задаваемого значения dij и аналогичным способом доводят образец до еледующего предела длительной прочности и т. д. до тех пор,пока не достигают состояния предела длительной прочности, соответствующего наибольшему из задаваемых значений бокового давления j. После этого разгружают образец от остевого й и бокового &з давлений и повторяют описанную процедуру осевого деформирования образца со ступенчатым изменением заданных значений бокового гидростатического давления б в моменты, соответствующие достижению образцом состояния предельной кратковременной прочности. Моменты наступления указанного состояния фиксируют по показаниям величины ( й - 63) и на ПД11-0,4. В этот момент перо самописца находится в точке, касательная к кривой нагружения из которой параллельна оси продольного деформирования . При достижении состояния предела кратковременной прочности при наибольшем из задаваемых значений бокового значения 6j образец переводят в запредельное состояние и продолжают деформировать его на стадии интенсивного снижения несущей способности образца в заданном режиме продольного деформирования при ступенчатом изменении значения бокового гидростатического давления 63 в убывающей последовательности до наименьшей из.задаваемых величины 6. При данном (э образец деформируют до момента перехода его в состояние остаточной прочности, который фиксируют по показаниям и ЕЗ на 11ДП-0,4. В этот момент перо самописца рисует кривую деформирования, параллельную линиям постоянного объема. Затем поднимают уровень бокового давления до наибольшей из задаваемых значений 6 и повторяют процедуру осевого деформи.ровапия образца при ступенчатом изменении заданных значений величины бокового гидростатического давления 6 в убывающей по величине последовательности до наименьшего из задаваемых значений

Необходимые и достаточные для паспорта деформируемости породы величины относительных продольных

) и поперечных деформаций образца для заданных величин бокового гидростатического давления 3 получают через текущие замеренные значения величин продольной ,

и поперечной Е деформаций и замеренные начальные и конечные значения продольных и поперечных деформаций и осевого напряжения на участках деформирования до предельной длительной прочности ( , , Е , , j4, I, (э ) , от предельной длительности до пpeдeЛь oй кратковреме}шой прочности ( , . , 2 , j2 ) от предельной кратковременной до,остаточной прочности ( , t 3 3 ) и в области остаточной прочности образца (С, Б , EJ, ЕЗ ) из предлагаемых эмпири, ческих соотношений.

Нарушение последовательности изменения заданных значений бокового гидростатического давления dj на участках остаточной прочности образца приводит к увеличению продолжительности испытания. Нарушение

последовательности изменения 6э на предшествующих участках исключает использование предлагаемого способа при определении паспорта деформируемости горньпс пород из-за невозможности воспроизведения состояния предельной прочности для задаваемых значений 6j, меньших достигнутых при испытании, или перехода образца из состояния интенсивного спада

его несущей способности в. состояние остаточной прочности.