Способ определения предела динамической прочности горных пород на раздавливание при взрывном нагружении Советский патент 1983 года по МПК E21C39/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ДИНАМИЧЕСКОЙ

ПРОЧНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД НА РАЗДАВЛИВАНИЕ

ПРИ ВЗРЫВНОМ НАГРУЖЕНИИ

.1

Изобретение относится к определению физических свойств горных пород непосредственно на месте разработки и может быть использовано для оценки сопротивляемости пород действию взрыва.

Известен способ определения предела динамической прочности горных пород на раздавливание при взрывном нагружении, включающий бурение шпура, в образце горной породы, заряжение его взрывчатым веществом, производство взрыва полного камуфлета и расчетное определение предела динамической прочности 1.

Недостатками этого способа являются значительные затраты времени, трудоемкость, сложность и невозможность его осуществления непосредственно в производственных условиях.

Цель изобретения - сокращение затрат времени определения предела динамической прочности горных пород на раздавливание.

Цель достигается тем, что производят отделение от стенок шпура раздавленной породы путем гидровзрывания взрывчатого вещества массой заряда, равной 0,05-0,1 массы Заряда полного камуфлета, затем удаляют остатки породы в шпуре продувкой

сжатым воздухом и находят расстояние от центра заряда до стенок шпура, образованных после отделения породы с помощью гидровзрывания, а предел динамической прочности на раздавливание для точек, удаленных на указанное расстояние, определяют по формуле

гдеб - предел динамической прочности на

10 раздавливание, кгс/см.;

р детонационное давление, кгс/см ;

гр - относительное расстояние от центра заряда до точки измерения;

л - показатель степени.

Сущность предлагаемого способа пояс15няется чертежом.

Бурят шпур 1042 мм в образованной при взрывном рыхлении массива 2 естественной отдельности таким образом, чтобы его забой 3 находился в центре отдельности. За20тем в шпур 1 помещают сосредоточенный (близкий к сферическому) заряд ВВ4 аммонита № 6 ЖВ массой 40. г.

Инициирование осуществляется с помощью детонирующего щнура 5 и капсюЛЯ детонатора 6. После камуфлетного взрывания шпур 1 полностью наполняют водой, объем {V( ) которой фиксируют. Затем в шпур 1 с водой помеш.ают заряд ВВ (Тэна) массой 4 г и производят гидровзрыв. , Порода 6, раздавленная и спрессованная в результате взрыва заряда nOviHoro камуфлета с помош.ью гидровзрыва, отделяется и частично выбрасывается из шпура 1. Для полной очистки шпура 1 производится продувка его сжатым воздухом. После чего еше раз замеряют и фиксируют объем Vj шпура 1. Расстояние (г,) от центра заряда до точек 7, для которых определяется предел прочности породы, т.е. расстояние до гра ницы зоны раздавливания, равно радиусу каверны, образованной в результате отделения раздавленной породы от стенок шпура 1 с помошью гидровзрывания, причем форма каверны в первом приближении - шар, так как заряд ВВ полного камуфлета был сосредоточенньЫ, близким к сферическому. Таким образом, расстояние г легко можно вычислить, зная объем шпура до взрыва (Vj), после Vj и объема заряда Vjgp ,- л/УьаР + СУг-УО - V 4/зз: Учитывая, что при взрыве на определенном расстоянии от заряда ВВ, раздавливание породы прекрашается, так как напряжения в породе становятся равными пределу динамической прочности породы на раздавливаниеб р, и зная расстояние до границы зоны раздавливания, детонационное давление и закон убывания напряжения при взрыве с расстоянием от заряда ВВ определяют предел динамической прочности горных пород на раздавливание по формуле р (кгс/см), где Р -детонационное давление, кл1см ; Гр - относительное расстояние до границы зоны раздавливания (Гр -S-) Tjap 0 - показатель степени, численно равный о( f коэфный о. г фициент Пуассона. Достоинством предлагаемого способа является возможность определения предела динамической прочности на раздавливание непосредственно в производственных условиях, что сокрашает затрать времени, и простота. Формула изобретения Способ определения предела динамической прочности горных пород на раздавливание при взрывном нагружении, включающий бурение шпура в образце горной породы, заряжение его взрывчатым вешеством, производство взрыва полного камуфлета и рассчетное определение предела дина.мической прочности, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат времени на определение предела динамической прочности горных пород на раздавливание, производят отделение от стенок шпура раздавленной породы путем гидровзр ывания взрывчатого вещества массой заряда, равной 0,05-0,1 массы заряда полного камуфлета, затем удаляют остатки породы в шпуре продувкой сжаты.м воздухом и находят расстояние от центра заряда до стенок шпура, образованных после отделения породы с помошью гидровзрывания, а предел динамической прочности на раздавливание для точек, удаленных на указанное расстояние, определяют по формуле где6) - предел динамической прочности на раздавливание; Р -детонационное давление, кгс/см ; Гр - относительное расстояние от центра заряда до точки измерения; dL - показатель степени. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ионин А. А. Исследование пределов прочности горных пород в условиях взрывного нагружения. Автореф. дис. на соиск. учен, степени к-та наук. Л., 1975.