Спосіб визначення пластичних властивостей гірських порід

Спосіб визначення пластичних властивостей гірських порід, що включає діаметральне деформування циліндричного зразка, який відрізняється тим, що попередньо циліндричний зразок розміщують в тонкій металевій ГІЛЬЗІ та струбцині, які щільно обіймають його з усіх сторін, і в такому стані здійснюють його діаметральне деформування Винахід відноситься до техніки випробовування матеріалів, зокрема до способів визначення фізико-механічних властивостей гірських порід, а саме характеристик пластичності В техніці випробовування матеріалів відомий спосіб визначення фізико-механічних властивостей гірських порід при стисканні При цьому зразки порід у формі циліндра, чи куба, стискають уздовж осі до руйнування зразка, а характеристики пластичності визначають по залежності напруженнядеформація в області непружних деформацій (ГОСТ 21153 2-84 Породы горные Методы определения предела прочности при добыче полезных ископаемых) Недоліком цього способу є необ'єктивність, недостовірність цього показника, тому що він визначається в умовах, які не відповідають реальним умовам залягання порід у природі, що призводить до непомітних, незначних, нехарактерних для пластичного стану гірських порід деформацій Для пластичних деформацій характерним є безповоротна зміна форми зразка після припинення дії зовнішнього зусилля, що не спостерігається при відомому випробуванні Найближчим технічним рішенням є спосіб визначення фізико-механічних властивостей гірських порід шляхом діаметрального деформування зразка гірської породи у формі циліндра (Турчанинов И А , Иофе М Л , Каспарьян Э В Основы механики горных пород — Л Недра, 1989 — 488 с ил) При випробуванні після незначного деформування непомітного оком, зразок руйнується Показники пластичності можуть визначатися по залежності напруження-деформація в області нелінійних деформацій, які складають лише невелику долю від загальної незначної деформації Недоліком цього способу є необ'єктивність цього показника, із-за того, що умови випробову вання не відповідають умовам всестороннього стискання, які спостерігаються в товщі гірського масиву Це призводять до непомітних, незначних і нехарактерних деформацій пластичності Тому і розраховані ВІДПОВІДНІ показники пластичності приречені на недостовірність В основу винаходу поставлено задачу створення об'єктивного способу визначення показників пластичності гірських порід, в якому шляхом спеціального плоского навантаження забезпечується переведення зразка гірських порід в стан значних пластичних деформацій і за рахунок цього підвищується достовірність отриманих показників пластичності Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення пластичних властивостей гірських порід, який включає діаметральне деформування циліндричного зразка, згідно з винаходом попередньо циліндричний зразок розміщують в тонкій металевій ГІЛЬЗІ, яка щільно обіймає його, а в процесі діаметрального деформування не допускають деформацій зразка вздовж осі На фіг 1-3 показана одна із схем реалізації запропонованого способу, де 1 - зразок гірських порід, 2 - металева гільза, 3 - металева плита, 4 пластина з низькими фрикційними показниками, 5 болт, 6 - балка, 7 - плита преса Запропонований спосіб реалізується таким чином Зразок гірської породи 1 у формі циліндра розміщують в тонкій металевій ГІЛЬЗІ 2, яка щільно обіймає його Потім розташовують зразок між двома металевими плитами 3 і стягують їх між собою болтами 5 Це не допустить деформацій зразка 1 вздовж осі при діаметральному деформуванні Для запобігання значного тертя між торцем зразка 1 і плитою 3 розташовують латунну пластину 4 Отриману конструкцію розташовують на плиті преса 7 і через балку 6 здійснюють діаметральне О ю СО (О деформування зразка 1 Опробування проводилось на цементному камені з межею МІЦНОСТІ ЗОМПа При зусиллі у 8т зразок з розмірами 053 мм, п=30мм деформувався на 20%, а після демонтування металевих плит З набув стійкої форми (фіг 6) Товщина металевої гільзи - 2мм Зрозуміло, що гільза повинна легко деформувати свою форму при випробуванні та видержувати уздовж значні зусилля на розрив не подовжуючись, що досягається вибором матеріалу і геометричних розмірів Деформації зразків різних порід, які характеризують пластичні властивості, при сталих умовах випробування неоднакові Вони 61350 і будуть характеризувати пластичні властивості цих порід Запропонований спосіб визначення пластичних властивостей гірських порід дозволяє значно підвищити об'єктивність і достовірність показника в порівнянні з відомим способом (прототипом) за рахунок переведення зразка порід в стан значних пластичних деформацій, які виникають в масиві порід і можуть наочно спостерігатися дослідником Використання заявленого способу в порівнянні з прототипом дозволить значно підвищити достовірність визначення пластичних властивостей гірських порід Фїг.3 Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119