Регистрация / Вход
Прислать материал

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СДВИГА ГОРНЫХ ПОРОД ПО ТРЕЩИНЕ

Фамилия
Смирнягина
Имя
Александра
Отчество
Вячеславовна
Номинация
Горное дело
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ""Уральский государственный горный университет""
Научный руководитель
проф., д-р техн. наук Латышев О. Г.
Название тезиса
ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СДВИГА ГОРНЫХ ПОРОД ПО ТРЕЩИНЕ
Тезис

     Устойчивость блочного породного массива определяется преимущественно сдвигом горных пород по трещинам отдельности. Для экспериментального изучения данного процесса нами разработан, изготовлен и опробован лабораторный стенд .

    Для испытаний использовались образцы цилиндрической формы (керны). Образование трещины производилось путем раскалывания керна по образующим. До начала эксперимента и в ходе нагружения образцов производили электронные фотографии трещины. Продольная нагрузка (сдвигающие напряжения) увеличивалась ступенчато с шагом 2 Н. Уровень поперечной (сжимающей) нагрузки обеспечивался постоянным в течение всего опыта. Продольные и поперечные деформации измерялись индикаторами часового типа с ценой деления 0,001 мм.

Для построения паспортов прочности использовалось уравнение [1]:

τ= σ · tg[ фост + Кш(1-σ/σтр)n]+C, (1)

где φост - угол трения по берегам уже сдвинувшейся трещины, когда не ее контакты попадают продукты разрушения выступающих частей шероховатости; Кш – коэффициент шероховатости трещины; σтр – прочность материала берегов трещины; С – сцепление; n – некоторый эмпирический коэффициент.

    К испытанию приняты образцы порфирита Североуральских бокситовых месторождений. В работе нами обоснована методика определения коэффициента шероховатости по фрактальной размерности линии трещин. В данных экспериментах установлено, что для полученных трещин в среднем Кш = 4. Прочность берегов трещины σтр, сцепление С и показатель степени n находилась способом «наименьших квадратов» по опытным данным.  

    Таким образом, изготовленное испытательное устройство и отработанная методика экспериментов являются базой для дальнейших исследований прочности трещиноватых пород и прогноза их устойчивости в подземной выработке.