Способ определения склонности горных пород к динамическому разрушению Советский патент 1988 года по МПК E21C39/00 

4

to ел

00

ю

оо

Изобретение относится к- механи- ческг-см испытаниям горных пород, в частности к способам определения уда роопасности при разрунтении.

Целью изобретения является повышение точности определения характеристики динамического разрушения горных пород.

На чертеже изображена схема испытания образца горной породы.

Способ осуществляют следующим, образом.

В средней части боковой поверхности цилиндрического образца 1 с диаметром и высотой 60 мм пробуривают шесть боковых шпуров на глубину 4-5 мм, обеспечивая целостность боковых кернов 2. Шпуры располагают так

, чтобы УГ.ТТЫ между осями каждого соседнего шпура составляли 60 по кругу (диаметр шпура 16 мм бокового керна 12 мм). Одну из цилиндрических прокладок 3 (диаметр и высота 60 мм изготовленных из материала образца, помещают на центральную часть установочной плиты 4. На этой прокладке устанавливают образец с пробуренными боковыми шпурами. На образец уста-, навливают вторую прокладку.

Нагружение прокладок и образца производят через установочную плиту 4 и накладную пяту 5, шарнирно соединенную с -подкладной пятой 6, и определяют начальную скорость Уц от- летевшей части породы.

Начальная скорость отлетевшей части породы (бокового керна) при частичном отрыве (стрелянии) от од- ноосно сжимающей нагрузки определяеся по известной формуле, которая опсывает движение горизонтально выброшенного и свободно падающего тела, так как кусок породы отрывается горизонтальной силой и первоначально движется горизонтально

VH L

2h

V - начальная скорость бокового керна, М/С}

L - расстояние от боковой поверхности образца до точки падения бокового керна по горизонтали, м,

g - ускорение свободного падения, м/с ;

0

5

0

5

Q

5

0

5

h - Высота падения бокового кер

на, м,

В начале испытания параметры g и h изв естны, а L определяется измерением расстояния от боковой поверхности нижней прокладки 3 до места падения бокового керна 2 на горизонтальную консоль 7, на поверхность которой нанесен слой вязкого материала 8 (пластилин, солидол и т.п.). Для рассматриваемых объемов и скоростей сопротивление воздуха движению незначительно, например, может составить менее 0,1% относительной погрешности определения начальной скорости. Точность определения начальной скорости зависит от точности определения расстояния L, так как расстояние h в опытах не изменяется и определяется достаточно точно.- Например, для условно средней величины начальной скорости, равной 3 м/с и h 0,06 м при измерении расстония L с точностью +0,01 м, что составляет максимально возможную погрешность измерения в опытах, точность определения начальной скорости составляет +0,12 м/с или относительная погрешность составляет- 4%. По среднему значению (из более пяти опытов) начальной скорости Уц первых отлетев-, ших от одноосно сжимающей нагрузки боковых кернов определяют склонность горной породы к динамическому разрушению.

При Уц О породу относят к не- удароопасной, не склонной к динамическому разрушению. Классификацию пород по удароопасности производят, исходя из безопасного расстояния отлета части породы и величины ее начальной скорости.

Формула изобретения

Способ определения склонности горных пород к динамическому разрушению, включающий изготовление цилиндрического образца, бурение шпуров малого диаметра в боковой по- - верхности образца, размещение его на испытательном стенде и нагружение одноосной сжимающей нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения характеристики динамического разрушения, шпуры пробуривают по диамет 1425323

ру образца с равными углами между ют по величине начальной скорости их осями, а склонность горных пород отлетевшей части породы в процессе к динамическому разрушению оценива- одноосного нагружения образца.

Изобретение касается механических испытаний горньпс пород. Цель изобретения - повьппение точности определения характеристики динамического разрушения. Для этого изготавливают 11 1линдрический образец по его диаметру бурят шпуры с равными углами между их осями. Склонность горных пород к динамическому разрушению оценивают по величине начальной скорости отлетевшей части породы в процессе одноосного нагружения образца, которую определяют по известной формуле. При скорости, равной нулю, породу относят к неудароопасной, не склонной к динамическому разрушению. Классификацию пород по удароопаснос- ти производят, исходя из безопасно- го расстояния отлета части породы и величины начальной скорости. 1 ил.