🗊Презентация ценка структурного ослабления массива горных пород. Особенности деформирования и разрушения массива. Лекция 7

ЛЕКЦИЯ № 7 Оценка структурного ослабления массива горных пород. Особенности деформирования и разрушения массива

План лекции Характеристики ослабления массива. Виды воздействия нарушений на массив. Структурное ослабление массива. Механические свойства пород.

Структурное ослабление горных пород Струк­турная неоднородность массива горных пород проявляется в его прочностных и деформационных свойствах двояко: непосредст­венно и опосредственно (косвенно). Если размеры исследуемого объема пород (или объекта в массиве пород) соразмерны с вели­чиной структурного блока i-го масштабного уровня, то: ♦ разрывные нарушения i-го, (i - 1)-го и т.д. масштабных уровней будут влиять на состояние и свойства массива не­посредственно; ♦ разрывные нарушения (i+1)-го, (i+2)-го и т.д. мас­штабных уровней косвенно влияют на состояние и свойства массива или объекта.

Непосредственное воздействие воздействие разрывного нарушения проявляется в том, что это нарушение (тектоническая трещина, дайка и т.п.), имеющее конечную ширину раскрытия, пересекает исследуемый массив или объект полностью и образует в нем аномальную по прочностным и деформационным характеристи­кам область.

Косвенное воздействие разрывных трещин на объект про­является при соотношениях Lоб/Lcтр более 5,5 и заключается в сниже­нии прочности массива пород и изменении характера его де­формирования. В этом случае учет влияния трещин на состоя­ние массива или объекта производится по совокупности путем изучения одновременного влияния всех имеющихся систем трещин на прочностные и деформационные свойства массива пород.

Хрупкие материалы отличаются весьма низким сопротив­лением растяжению (отрыву). Этим объясняется свойство гор­ных пород разрушаться в форме отрыва при самых различных напряженных состояниях, в том числе и при всестороннем не­равномерном сжатии. Хрупкие материалы отличаются весьма низким сопротив­лением растяжению (отрыву). Этим объясняется свойство гор­ных пород разрушаться в форме отрыва при самых различных напряженных состояниях, в том числе и при всестороннем не­равномерном сжатии.

В наиболее слабых участках структурных блоков, ограниченных трещинами разрыва, появляются сколовые трещины.

Механические свойства пород Прочностные, деформационные, физико-технические. Прочностные свойства определяют падение пород в различных условиях (пределы прочности на растяжение, сжатие, изгиб, срез со сжатием длительная прочность, хрупкость, пластичность, вязкость) Деформационные свойства определяют способность породы деформироваться, в том числе при длительном напряжении (упругость, ползучесть, релаксация).

Испытание свойств пород. Испытание предусматривает подготовительный период, который включает 4 этапа: Выбор места отбора проб Отбор проб Консервация и транспортировка Изготовление образцов

Недостатки натурных исследований: трудность проведения; неудовлетворенная обработка поверхностей испытуемых тел, выделенных в массиве; относительно малые размеры испытуемого объекта; обычно небольшое число опытов.

Недостатки лабораторных исследований. несовершенство методики отбора образцов и методики испытания прочностных и деформационных характеристик ; ограниченность числа мест отбора образцов всегда являются достаточно представительны ; отбор проб в выработках приводит к тому, что испытания образцов ведутся уже при повторных нагрузках; пробы, не смотря на парафинирование в процессе транспортировки, хранении, изготовлении образцов изменяют естественную влажность; при отбое проб и изготовлении образцов неизбежно отбираются наиболее прочные части, поскольку наиболее слабые , трещиноватые и имеющие другие дефекты разрушаются; при испытании образцов трудно избежать перекосов вследствие неточности обработки проб, несоосности приложения нагрузок, влияния концентрации напряжений в метах приложения захватов и др.

Испытание на одноосное сжатие

Условия испытания 1-сухое трение; 2-со смазкой торцов (имитируется наличие пластичных прослоек на торцах). Предел прочности одной и той же горной породы имеет различные значения в зависимости от способа нагружения (режима испытания), вида напряженного состояния и некоторых других факторов.

Контрольные вопросы: Каким образом структурная неоднородность влияет на свойства горных пород? Перечислите схемы воздействия разрывных нарушений на массив. Охарактеризуйте механизм разрушения хрупких пород. Перечислите недостатки натурных наблюдений. Как имитируются пластичные прослойки при испытаниях образцов?