Способ испытания горных пород на боковой распор Советский патент 1987 года по МПК E21C39/00 

1

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения физико-механических свойств горных пород. Количественные значения коэффициента бокового распора используются для инженерных расчетов величин нагрузок на крепь капитальных и подготовительных выработок, а также при обосновании практических мероприятий по поддержке этих выработок.

Целью изобретения Является повышение достоверности испытаний.

На чертеже представлены кривые изменения главных напряжений в образце в зависимости от условий нагруже- ния.

Способ осуществляется следующим образом.

Образец горной породы, размещенный в установке трехосного неравно- компонентного сжатия, нагружают одновременно вертикальным G, и горизонтальными (j н G давлениями, возрастающими ступенями при условии равенства нулю поперечных деформаций fj и ) образца. Нагружение производят до величины вертикального давления, соответствующего глубине отбора пробы породы (т.А), при этом боковые

давления G (J, достигают уровня

:) (---л-) (т,В и С). Таким образом в

интервале времени О - t, осуществляется моделирование так называемой зоны нетронутого массива, на которую влияние горной выработки еще не распространяется.

Затем моделируется зона влияния горной выработки (интервал времени t,-t), где при разрешенной деформации в направлении оси наименьшего главного напряжения f, О и запрещенной деформации по оси промежуточного главного напряжения Е - О снижают величину наименьшего главного напряжения G до значения, зависящего от условий закрепления выработки (т.С,). Чем более податлива крепь, тем меньше величина G, , при отсутствии крепи С, 0. Величины двух других главных напряжений определяются условиями деформирования.

Начиная с интервала времени t, образец выдерживают до стабилизации вертикального (, и горизонтальных главных напряжений G и во вре46787 , 2

мени при запрещенной деформации в боковых направлениях 6j - 3 (зона стабилизации главных напряжений) , Величины главных напряжений в этой зоне соответствуют напряжениям, имеющим место на контуре горной выработки, и используются при расчетах коэффициентов бокового распора. 1Q Расчетные зависимости для определения коэффициентов бокового распора Б .горизонтальных направлениях выводятся из обобщенного закона Гука. Коэффициент бокового распора в 15 направлении оси (, определяется по формуле

К,, (1 --gf--), (2)

а коэффициент бокового распора в нап- 2 равлении оси С определяется из выражения

-Б.р.г

(

( -- -- ), (3)

где - - коэффициент Пуассона.

Величины коэффициентов бокового распора при трехосном неравнокомпо- нентном сжатии изменяются в ле от 2 ) (при G G, )

(при G Gj ) .

ДО 0

Формула изобретения

Способ испытания горных пород на боковой распор, включающий всестороннее сжатие образца горной породы при нагружении осевым давлением до величины, соответствующей глубине отбора пробы породы, с -ограничением боковых деформаций, выдержку образца до стабилизации бокового давления и определение коэффициента бокового распора, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности испытаний, после стабилизации бокового давления снижают его величину по оси наименьшего главного напряжения до создания трехосного неравнокомпо- нентного сжатия, соответствующего напряженному-состоянию горных пород в массиве, после чего определяют коэффициент бокового распора по формуле

0

55

.,,. - 0 -|Ч.

где Kg 3,2 - коэффициент бокового распора, в направлеРниях наименьшего G, и промежуточного G главных напряжений;

G, - наибольшее главное

напряжение; - коэффициент Пуассона,

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения физико-механических свойств горных пород. Цель изобретения - повьппе- ние достоверности испытаний. Образец горной породы размещают в установке трехосного неравнокомпонентного сжатия. Производят всестороннее сжатие образца при нагружении осевым давлением до величины, соответствующей глубине отбора пробы породы, с ограничением боковых деформаций. Вьщер- живают образец до стабилизации бокового давления. Снижают величину давления по оси наименьшего главного напряжения до создания трехосного неравнокомпонентного сжатия, соответствующего напряженному состоянию горных пород в массиве. Затем определяют коэффициент бокового распора по формуле: К .р (1 ,/G, ), Д К 5 - коэффициент бокового распора в направлениях наименьшего G 5 и промежуточного Сц главных напряжений; G, - наибольшее главное напряжение; - коэффициент Пуассона. 1 ил. § (Л со 4 О) 00

I Зона нетоо- Mj/fnoto fiaccuoQ

« ||

fH

ф-f

Условие Hatpu Ken4e it- 61-ff

t,

Ш OSpafomaNMOf просто a c/Tjffo (гордая fufjotfffffnKa}

l/CAoft/f efrrqfifAtj3eiiit/u jfaf7pa t eHtJu ft f,

Редактор Н.Лазаренко

Составитель И.Фомичева Техред А.Кравчук

Заказ 5)05/32

Тираж 452 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор А.Ильин