Способ определения склонности горных пород к динамическому разрушению

 

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 удароопасности производят, исходя из безопасного расстояния отлета части породы и величины начальной скорости. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ИИ 4 Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4101930/22-03 (22) 05.06.86 (46) 23.09.88. Бюл. 9 35 (71) Институт физики и механики горных пород AH КиргССР (72) К.Т.Тажибаев и В.А.Боргояков (53) 622.023(088.8) (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКЛОННОСТИ

ГОРНЫХ ПОРОД К ДИНАМИЧЕСКОМУ РАЗРУШЕ HHI0 (57) Изобретение касается механических испытаний горных пород. Пель изобретения — повышение точности определения характеристики динамичес„„SU„„1425323 А1 кого разрушения. Для этого изготавливают цилиндрический 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 удароопасности производят, исходя из безопасно-. го расстояния отлета части породы и величины начальной скорости. 1 ил.

1425323

2h

50 где V

Изобретение относится к механическим испытаниям горных пород, в частности к способам определения удароопасности при разрушении.

Нелью 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 15 диаметром и высотой 60 мм пробуривают шесть боковых шпуров на глубину

4-5 мм, обеспечивая целостность боковых кернов 2. Шпуры располагают так, чтобы углы между осями каждого 20 о 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, 25 помещают на центральную часть установочной плиты 4. На этой прокладке устанавливают образец с пробуренными боковыми шпурами. На образец устанавливают вторую прокладку. 30

Нагружение прокладок и образца производят через установочную плиту

4 и накладную пяту 5, шарнирно соединенную с подкладной пятой 6 и определяют начальную скорость Vö отлетевшей части породы.

Начальная скорость отлетевшей части породы (бокового керна) при частичном отрыве (стрелянии) от одноосно сжимающей нагрузки определяется по известной формуле, которая описывает движение горизонтально выброшенного и свободно падающего тела, так как кусок породы отрывается го- 45 ризонтальной силой и первоначально движется горизонтально — начальная скорость бокового керна, и/с, L — расстояние от боковой поверхности образца до точки падения бокового керна по горизонтали, и, 8 — ускорение свободного паде2, ния, м/с

h — высота падения бокового кер на, м.

В начале испытания параметры g u

h известны, à 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

Ь с точностью +0,01 м, что составляет максимально возможную погрешность измерения в опытах, точность определения начальной скорости составляет

«+О, 1.2 м/с или относительная погрешность составляет 4%, По среднему значению (из более пяти опытов) начальной скорости V первых отлетевН ших от одноосно слммающей нагрузки боковых кернов определяют склонность горной породы к динамическому разрушению.

При V = 0 породу относят к неудароопасной, 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 поверхности образца, размещение его на испытательном стенде и нагружение одноосной сжимающей нагрузкой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения характеристики динамического разрушения, шпуры пробуривают по диамет1425323 ют по величине начальной скорости отлетевшей части породы в процессе одноосного нагружения образца. ру образца с равными углами между их осями, а склонность горных пород к динамическому разрушению оцениваСоставитель И.Фомичева

Техред Л. Олийнык Корректор В.Бутяга

Редактор Г.Волкова

Заказ 4749/29 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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