Способ испытания горной породы для оценки энергоемкости ее разрушения

Способ испытания горной породы для оценки энергоемкости ее разрушения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГОРНОЙ ПОРОДЫ 71ЛЯ ОЦЕНКИ ЭНЕРГОЕЖОСТИ ЕЕ РАЗРУШЕНИЯ, заключающийся в том, что плоскому образцу с надрезом придают повьпяенную начальную податливость , уменьшая ширину его поверхности поперек Зоны надреза по сравнению с шириной его опорной поверхности , и расклинивают в жесткой нагружающей системе по режиму старт остановка трещины в образце, записьшают силовую диаграмму расклинивания и упругие деформации образца, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения области применения, устанавливают между образцом и опорой пластичную прокладку, дополнительно увеличивают податливость образца на всем пути движения трещины до опоры, уменьшая сопротивление путем сокращения площади контакта образца с опорой, выполняя криволинейной одну или обе контактирующие поверхности, при этом обеспечивают синхронное О) соответствие предельной нагрузке силовой диаграммы и упругой деформации на контакте, измеряемой по отпечатку на пластичной прокладке, и с учетом которой оценивают энергоемкость разрушения горной породы. 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! l) С (Я)4 Е 21 С 39/00

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3743362/22-03 (22) 23.05.84 (46) 23. 10.85. Бюл. У 39 (72) Г.Ф. Бобров, А.П. Бобря кон и В.Г. Грибанов (71) Институт горного дела

СО АН СССР (53) 622.235(088„8) (56) Механика разрушения. Быстрое разрушение, остановка трещин. Сборник под ред. А.Ю. Шилинского и Г.Г. Черного. М.: Мир, 1981. (54)(57) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГОРНОЙ

ПОРОДЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭНЕРГОЕМКОСТИ

ЕЕ РАЗРУШЕНИЯ, заключающийся в том, что плоскому образцу с надрезом придают повышенную начальную податливость, уменьшая ширину его поверхности поперек зоны надреза по сравнению с шириной его опорной поверхности, и расклинивают в жесткой нагружающей системе по режиму старт— остановка трещины в образце, записывают силовую диаграмму расклинивания и упругие деформации образца, .о т л и ч а .ю шийся тем, что, с целью упрощения и расширения области применения, устанавливают между образцом и опорой пластичную прокладку, дополнительно увеличивают податливость образца на всем пути движения трещины до опоры, уменьшая сопротивление путем сокращения площади контакта образца с опорой, выполняя криволинейной одну или обе контактирующие поверхности, при этом обеспечивают синхронное соответствие предельной нагрузке силовой диаграммы и упругой деформации на контакте, измеряемой по отпечатку на пластичной прокладке, и с учетом которой оценивают энергоемкость разрушения горной породы.

1186 797

Составитель Л. Климов

Р едактор М. Бланар Техред M. Надь Корректор I>. Бутяга

Заказ 6519/36 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Изобретение относится к технике определения параметров свойств горных пород и может быть рекомендовано для испытания искусственных материалов, в том числе композиционных.

Цель изобретения — упрощение и расширение области применения.

В качестве примера выполнения способа испытания горной породы 10 для оценки энергоемкости ее разрушения с определением такого характера параметра, как плотность эффективной поверхностной энергии, может служить раскалывание кернов 15 горных пород клином через надрез, выполненный поперек оси керна.

В качестве опоры используют второй керн, идентичный первому, ориентированный поперек так, что при контак- 20

THpoBGHHH они взаимодействуют как шар с плоскостью, имеющие одинаковые упругие свойства.

Ограниченная поверхность контакта раскалываемого образца с опорой деформируется по упругому закону вследствие большой кривизны взаимодействия.

С другой стороны, она оказывает малое сопротивление повороту разделяемых половин при раскалывании образца, 30 в результате увеличивается жесткость системы нагружения и достигается симметричное движение трещины по заданному перемещению клина. В процессе нагружения записывают силовую 35 диаграмму: нагрузка — перемещение клина измерительными средствами жесткой установки, например на диаграммном аппарате машины. После старта трещины нагрузка на силовой диаграмме непрерывно снижается и контактная площадка между кернами постоянно уменьшается. Это дает синхронное соответствие передельной нагрузки и пятна контакта, оставляемого на копирке, помещаемой между кернами, по которому расчитывают сближение кернов и используют для расчета модуль упругости горной породы.

Для определения удельной работы разрушения требуется знать, насколько соответствует количество накопленной упругой энергии в образце величине, необходимой для образования новой поверхности раскола. Поэтому используют прямые зависимости между усилием перемещения клина и усилием раздвижения берегов трещины на ниспадающем участке, а также между перемещением клина после инициирования хрупкой трещины и деформацией раздвижения ее берегов. На

1 этом основании перестраивают диаграмму в координаты: усилие раздвижения берегов трещины — деформация раздвижения.

На перестроенной диаграмме выделяют ниспадающий участок за предельной нагрузкой и, используя планиметрирование, расчитывают работу, которую относят к площади раскола и называют плотностью эффективной поверхностной энергии.