SU1201506A1 - Способ определени паспорта деформируемости горных пород - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАСПОРТА ДЕФОРМИРУЕМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД, основанный на нагружении образца горной породы ступенчато измен ющимис  осевым и боковым гидростатическим давлени ми, измерении величин напр жений и деформаций образца, по значени м которых определ ют паспорт деформируемости горных пород, о т ли чающийс  тем, что, с целью снижени  трудоемкости, образец при заданных значени х бокового давлени  последовательно нагружают осевым давлением до значений, соответствующих пределам длительной прочности, пределам кратковременной прочности, интенсивного спада несущей способности и остаточной прочности образца, причем при значени х осевого давлени , соответствующих пределам длительной и кратковременной прочности, значени  бокового давлени  увеличивают, а при значени х осевого давлени , соответствуюupix интенсивному спаду несущей способности , и остаточной прочности, Зменьшают, при этом величины относительных продольной и.поперечной деформаций образца определ ют из выражений ( на участке деформировани  до предела длительной прочности образца, 4&)--((::-(:}-((,) на участке деформировани  от предеI ла длительной прочности до предела кратковременной прочности образца, (Л (K«;- ;)(:VE,KE,-E)(;.). -. 4-3 3 j to на участке деформировани  от предела кратковременной прочности до остаточной прочности образца; Q1 t,(,() О О) ))на участке деформировани  в области остаточной прочности образца, му(;-)() (с)(с)(-с) ()М(Г-4),

Description

де и(6э),э(6э величины продольной и поперечной деформаций дл  заданного значени  бокового давлени  dj )|

г .замеренные зна: чени  продоль : ной и поперечной деформаций;

V г начальное и конечное значени  осевого напр жени  на участках дeфop иpoвани  до предела длительной прочности-.

-индексы замеренных начальных значений соответственно на участках деформировани  до предела длительной прочности, до предела кратковременной прочности, до остаточной прочности и в области остаточной прочности,

-индексы -замеI Ji J3 ) J4ре 1ных конечных значений на указанных участках деформировани  образца.

Изобретение относитс  к физикомеханическим испытани м материалов, а именно к способам испытани  образ цов горных пород за пределом их прочности, и может быть использовано при определении паспорта деформи руемости горных пород (семейства кривых деформировани  пород как до, так и за пределом прочности при заданных уровн х напр женного состо ни ) . Цель изобретени  - снижение трудоемкости способа. На чертеже представлена схема испытаний при определении паспорта Деформируемости горных пород. Способ осуществл ют следующим образом. . Изготавливают образец цилиндричекой формы и помещают его в стабилометр , например, типа 80ДОЗ, позвол ющий осуществл ть режим заданно регулируемой деформации образца в осевом направлении до полного разру шени  при различных величинах боков го давлени . Измерение осевой нагру ки на образец производ т подкладным жестким динамометром, а измерение продольных Е., и поперечных формаций - с помощью упругих тензометров сопротивлени , укрепленных на боковой поверхности образца. Боковое гидростатическое давление ( jj фиксируют манометром. Величины деформаций и давлений непрерывно регистрируютс  двухкоординатными пишущими потенциометрами ПДП-0,4 в виде двух графиков: разница между максимальным и минимальным главными напр жени ми ( 6 - ) - продольна  деформаци  и поперечна  деформаци  продольна  деформаци  Е . Производ т осевое нагружеиие образца при посто нном наименьшем из задаваемых величин бокового давлени  бэ до предельной длительности прочности образцаj соответствующей заданному значению бокового давлени  dj. Момент наступлени  указанного состо ни  фиксируют по показани м и j на ПДП-0,4. В этот момент перо самописца находитс  в точке на графике т Е , касательна  к кривой деформировани  из которой параллельна лини м посто нного объема, характеризующимс  условием Б . Затем поднимают уровень бокового давлени  до следующего по величине задаваемого значени  dij и аналогичным способом довод т образец до еледующего предела длительной прочности и т. д. до тех пор,пока не достигают состо ни  предела длительной прочности, соответствующего наибольшему из задаваемых значений бокового давлени  j. После этого разгружают образец от остевого й и бокового &з давлений и повтор ют описанную процедуру осевого деформировани  образца со ступенчатым изменением заданных значений бокового гидростатического давлени  б в моменты , соответствующие достижению образцом состо ни  предельной кратковременной прочности. Моменты наступлени  указанного состо ни  фиксируют по показани м величины ( й - 63) и на ПД11-0,4. В этот момент перо самописца находитс  в точке, касательна  к кривой нагружени  из которой параллельна оси продольного деформировани  . При достижении состо ни  предела кратковременной прочности при наибольшем из задаваемых значений бокового значени  6j образец перевод т в запредельное состо ние и продолжают деформировать его на стадии интенсивного снижени  несущей способности образца в заданном режиме продольного деформировани  при ступенчатом изменении значени  бокового гидростатического давлени  63 в убывающей последовательности до наименьшей из.задаваемых величины 6. При данном (э образец деформируют до момента перехода его в состо ние остаточной прочности, который фиксируют по показани м и ЕЗ на 11ДП-0,4. В этот момент перо самописца рисует кривую деформировани , параллельную лини м посто нного объема. Затем поднимают уровень бокового давлени  до наибольшей из задаваемых значений 6 и повтор ют процедуру осевого деформи .ровапи  образца при ступенчатом изменении заданных значений величины бокового гидростатического давлени  6 в убывающей по величине последовательности до наименьшего из задаваемых значений

Необходимые и достаточные дл  паспорта деформируемости породы величины относительных продольных

) и поперечных деформаций образца дл  заданных величин бокового гидростатического давлени  3 получают через текущие замеренные значени  величин продольной ,

и поперечной Е деформаций и замеренные начальные и конечные значени  продольных и поперечных деформаций и осевого напр жени  на участках деформировани  до предельной длительной прочности ( , , Е , , j4, I, (э ) , от предельной длительности до пpeдeЛь oй кратковреме}шой прочности ( , . , 2 , j2 ) от предельной кратковременной до,остаточной прочности ( , t 3 3 ) и в области остаточной прочности образца (С, Б , EJ, ЕЗ ) из предлагаемых эмпири , ческих соотношений.

Нарушение последовательности изменени  заданных значений бокового гидростатического давлени  dj на участках остаточной прочности образца приводит к увеличению продолжительности испытани . Нарушение

последовательности изменени  6э на предшествующих участках исключает использование предлагаемого способа при определении паспорта деформируемости горньпс пород из-за невозможности воспроизведени  состо ни  предельной прочности дл  задаваемых значений 6j, меньших достигнутых при испытании, или перехода образца из состо ни  интенсивного спада

его несущей способности в. состо ние остаточной прочности.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАСПОРТА ДЕФОРМИРУЕМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД, основанный на нагружении образца горной породы ступенчато изменяющимися осевым и боковым гидростатическим давлениями, измерении величин напряжений и деформаций образца, по значениям которых определяют паспорт деформируемости горных пород, о т ли чающий с я тем, что, с целью снижения трудоемкости, образец при заданных значениях бокового давления последовательно нагружают осевым давлением до значений, соответствующих пределам длительной прочности, пределам кратковременной прочности, интенсивного спада несущей способности и остаточной прочности образца, причем при значениях осевого давления, соответствующих пределам длительной и кратковременной прочности, значения бокового давления увеличивают, а при значениях осевого давления, соответствую щих интенсивному спаду несущей способности и остаточной прочности, уменьшают, при этом величины относительных продольной и.поперечной деформаций образца определяют из выражений на участке деформирования до предела длительной прочности образца, на участке деформирования от предела длительной прочности до' предела SS кратковременной прочности образца, на участке деформирования от предела кратковременной прочности до остаточной прочности образца;

   на участке деформирования в области остаточной прочности образца, ’(М?) ·(/·-/♦[(£?-4»),

   SU ,1201506 где Е₄ (6_Э),£_Э(6_Э) - величины продольной и поперечной деформаций для заданного значения бокового давления ά₃ ί

   H-t ι&3 - замеренные зна чения продоль’ \ ной и поперечной деформаций;

   ί¹ > & г начальное й ко, „ нечное значения

   ...... осевого напряжения на участках деформирования до предела длительной прочности·, “ ^ин«^ексь1 замеренных начальных значений соответственно на участках деформирования до предела длитель- ной прочности, до предела кратковременной ' прочности, до остаточной прочности и в области остаточной прочности,

   - индексы -замеренных конечных значений на указанных участках деформирования образца.