Способ испытания горных пород на боковой распор

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения физико-механических свойств горных пород. Цель изобретения - повьппение 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. Вьщерживают 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51)4 Е 21 С 39 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4071393/22-03 (22) 11.04.86 (46) 23.10.87. Бюл. 1(39 (71) Институт горного дела им. А,А,Скочинского (72) С.Е.Чирков, Ю.С.Макаров, В,В.Присташ и И.А.Соломина (53) 623.235 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(883433, кл. Е 21 С 39/00, 1980, Авторское свидетельство СССР

)1 1195003, кл. E 21 С 39/00, 1984, (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

НА БОКОВОЙ РАСПОР (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения физико-механических свойств горных пород. Цель изобретения — повышение достоверности испытаний, Образец горной породы размещают в установке трехосного неравнокомпонентног0 сжатия. Производят всестороннее сжатие образца при нагружении осевым давлением до величины, соответствующей глубине отбора пробы породы, с ограничением боковых деформаций. Выдерживают 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: K „= (1 +б,,/G1 ), .Р. Эр2 где K „ — коэффициент бокового

u P 3> 1 распора в направлениях наименьшего б и промежуточного G, главных напряжений; G, — наибольшее главное напряжение; 1 - коэффициент Пуассона. 1 ил.

Способ осуществляется следуюшим 20 образом.

Образец горной породы, размещенный в установке трехосного неравнокомпонентного сжатия, нагружают одновременно вертикальным б, и горизонтальными 6 и 6 давлениями, возрастающими ступенями при условии равенства нулю поперечных деформаций и Е образца. Нагружение производят до величины вертикального давле- 30 ния, соответствующего глубине отбора пробы породы (т.А), при этом боковые давления 5 = G достигают уровня

Я (— — -) (т,В и С), Таким образом в

1-1

35 интервале времени Π— t < о существляется моделирование так называемой зоны нетронутого массива, на которую влияние горной выработки еще не распространяется, 40

Затем моделируется зона влияния горной выработки" (интервал времени

t<-t<), где при разрешенной деформации в направлении оси наименьшего главного напряжения Е > Ф О и заире- 45 щенной деформации по оси промежуточного главного напряжения E = О снижают величину наименьшего главного напряжения 6 до значения, зависящего от условий закрепления выработки 50 (т,С,), Чем более податлива крель, тем меньше величина б, при отсутствии крепи 5 = О. Величины двух других главных напряжений определяются условиями деформирования.

Начиная с интервала времени образец выдерживают до стабилизации вертикального 6 и горизонтальных главных напряжений G G во вре55

13467

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 ме- 1ð роприятий по поддержке этих выработок.

Целью изобретения является повышение достоверности испытаний °

На чертеже представлены кривые изменения главных напряжений в образце в зависимости от условий нагружения °

87 2 мени при запрещенной деформации в боковых направлениях E = Гз = О (эона "стабилизации главных напряжений"), Величины главных напряжений в этой зоне соответствуют напряжениям, имеющим место на контуре горной выработки, и используются при расчетах коэффициентов бокового распора, Расчетные зависимости для определения коэффициентов бокового распора в горизонтальных направлениях выводятся из обобщенного закона Гука.

Коэффициент бокового распора в направлении оси б определяется по формуле

62 (1 + — — --) 9 (2) окового распора в напопределяется из выК Б. р 3 а коэффициент 6 равлении оси б ражения Б.р г (1 + ---- ) (Э)

63

Э

1 где — коэффициент Пуассона.

Величины коэффициентов бокового распора при трехосном неравнокомпонентном сжатии изменяются в интерва-. ле от 2 4 (при 6 = 6, ) до г 1- (при 6z — Gz ) °

Формула изобретения г. З

К (1 + - — --)

Б.р. з,г

В где К Б 3,2 — коэффициент бокового р распора, в направлеСпособ 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 иапытаний, после стабилизации бокового давления снижают его величину по оси наименьшего главного напряжения до создания трехосного неравнокомпонентного сжатия, соответствующего напряженному состоянию горных пород в массиве, после чего определяют коэффициент бокового распора по формуле

1346787

Составитель И.Фомичева

Техред А.Кравчук Корректор А.Ильин

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 5105/32

Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 ниях наименьшего Г, и прОмежуточнОГО б главных напряжений; наибольшее главное напряжение; коэффициент Пуассона.