Спосіб побудови паспорта міцності гірських порід

Реферат: Спосіб побудови паспорта міцності гірських порід включає нанесення значень меж міцності на одноосьовий стиск (Rc ) , на зрушення (R  ) та побудови кривої граничних станів на координатній площині "   " . Перед визначенням межі міцності на одноосьовий стиск (Rc ) від породного зразка відокремлюють частину зразка, яку поміщують в прилад та визначають межу міцності на зрушення (R  ) . Визначають межу міцності на одноосьовий розтяг (Rp ) за формулою Rp  4R2  . Rc Побудову кривої граничних станів здійснюють за трьома точками, дотично до граничних кругів меж міцності на розтяг і стиск через точку межі міцності на зрушення, що належить осі  . UA 110976 U (54) СПОСІБ ПОБУДОВИ ПАСПОРТА МІЦНОСТІ ГІРСЬКИХ ПОРІД UA 110976 U UA 110976 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до області досліджування властивостей матеріалів, зокрема до способів визначення механічної міцності гірських порід шляхом прикладення статичних сил стискання та зрушення. Відомий "Спосіб побудови паспорта міцності гірських порід", включає нанесення значень меж міцності на одноосьовий стиск, на зрушення та побудову прямої дотичної до граничного круга межі міцності на стиск на координатній площині "τ-σ". [Соболев В.В., Скобенко А.В., Иванчишин С.Я. Физика горных пород: Учебник для ВУЗов. Дніпропетровськ: Поліграфіст, 2003. - С. 94-98.]. Недолік - спосіб використовують в невеликому діапазоні міцності гірських порід. Найбільш близьким є "Спосіб побудови кривої граничних станів", що включає проведення досліджень на зразках на всебічне розтягнення та стискання, побудову сім'ї граничних кругів міцності та проведення обвідної до цих кругів. [Опір матеріалів: Підручник / Г.С. Писаренко, О.Л. Квітка, Е.С. Уманський; За ред. Г.С. Писаренка. - 2-ге вид., допов. і переробл. - К.: Вища шк., 2004. - С 185-187.]. Недолік - складність визначення меж міцності на стиск та розтягнення гірських порід при всебічному стисканні або розтягненні. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення відомого способу побудови паспорта міцності гірських порід, в якому зміною технологічних параметрів досягається можливість визначення межі міцності гірських порід на зрушення та побудову кривої граничних станів за трьома точками та досліджувати гірські породи, незалежно від їх міцності, і, за рахунок цього, підвищується точність та простота побудови паспорта міцності гірських порід. Задача вирішується тим, що у відомому способі побудови паспорта міцності гірських порід, який включає нанесення значень меж міцності на одноосьовий стиск (Rc), на зрушення (R) та побудову кривої граничних станів на координатній площині "-", згідно з винаходом, перед визначенням межі міцності на одноосьовий стиск (Rc) від породного зразка відокремлюють частину зразка, яку поміщують в прилад та визначають межу міцності на зрушення (R), після Rp  30 35 40 чого визначають межу міцності на одноосьовий розтяг (Rp) за формулою кривої граничних станів здійснюють за трьома точками, дотично до граничних кругів меж міцності на розтяг і стиск через точку межі міцності на зрушення, що лежить на осі . На кресленні наведено криву граничних станів =f(σ)) гірських порід, де А - точка дотику кривої граничних станів до граничного круга межі міцності на розтяг, В - точка (межа міцності на зрушення) перетину кривої граничних станів та вісі т, С - точка дотику кривої граничних станів до граничного круга межі міцності на стиск. Спосіб реалізується наступним чином. Спочатку виготовляють зразки гірської породи (від м'яких f=0,8 до дуже міцних f=15) циліндричної форми діаметром не менше 70 мм. Далі від зразка відокремлюють частину зразка зі співвідношенням діаметра до висоти 1:2, яку поміщують в прилад та визначають межу міцності на зрушення (R). Визначення межі міцності на зрушення регламентується ДСТУ Б В.2.1-4-96 (ГОСТ 12248-96) Ґрунти. Методи лабораторного визначення характеристик міцності і деформованості. Залишок зразка повинен мати співвідношення діаметра до висоти 1:3. Далі на цих зразках визначають межу міцності на одноосьовий стиск (Rc). Визначення межі міцності на одноосьовий стиск регламентується ГОСТ (ДСТУ) 21153.1-7-84 "Породи гірські. Методи випробування". Після цього визначають межу міцності на одноосьовий розтяг (Rp) за Rp  45 50 55 4R 2  R c , а побудову 4R 2  Rc . формулою Далі будують безперервну монотонно зростаючу криву граничних станів за трьома точками (А, В, С), дотично до граничних кругів меж міцності на розтяг (А) і стиск (Q через точку межі міцності на зрушення (В), що належить осі . Спосіб побудови паспорта міцності гірських порід враховує властивості гірських порід в зоні розтягнення. Це дає можливість більш точно прогнозувати процеси руйнування приконтурного масиву та величину його зміщень, розраховувати параметри кріплення та вибирати прохідницьке устаткування. Даний новий спосіб побудови паспорта міцності гірських порід, може забезпечити вирішення проблеми дослідження слабких, особливо глинистих порід, та побудову кривої граничних станів за трьома точками. Таким чином, використання даного способу дозволяє досліджувати гірські породи, незалежно від їх міцності, підвищує точність та простоту побудови паспорта міцності гірських порід. 1 UA 110976 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб побудови паспорта міцності гірських порід, що включає нанесення значень меж міцності на одноосьовий стиск (Rc ) , на зрушення (R  ) та побудови кривої граничних станів на координатній площині "   " , який відрізняється тим, що перед визначенням межі міцності на одноосьовий стиск (Rc ) від породного зразка відокремлюють частину зразка, яку поміщують в прилад та визначають межу міцності на зрушення (R  ) , після чого визначають межу міцності на одноосьовий розтяг (Rp ) 10 за формулою Rp  4R2  , а побудову кривої граничних станів Rc здійснюють за трьома точками, дотично до граничних кругів меж міцності на розтяг і стиск через точку межі міцності на зрушення, що належить осі  . Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2