Библиотека

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД РАСТЯЖЕНИЮ

Временное сопротивление горных пород растяжению сг р определяется как отношение усилия разрыва образца к площади его поперечного сечения.

Важной технической проблемой при испытании горных пород на разрыв является фиксация образцов: их крепление не должно создавать в теле образца дополнительных сжимающих или изгибающих напряжений. Применяют различные образцы захватов горных пород:

•  рифлеными плашками;

•  заливкой в цемент;

•  винтовыми зажимами;

•  приклеиванием.

Для определения предела прочности на разрыв применяют также метод соосных пуансонов. Для этого в центре образца горной породы высверливают отверстие диаметром, равным диаметру применяемых пуансонов.

Отверстие заполняется вязким веществом (например, смесью, состоящей из 75 % канифоли и 25 % парафина). Нагрузку на пуансоны повышают до тех пор, пока не произойдет разрыв образца. Позже вместо этой смеси было предложено применять резиновые цилиндры. Обусловлено это было тем, что при использовании мастики передача давления на образцы слабых по прочности или пластичных пород уменьшается с увеличением деформации образцов. Использование резиновых цилиндров устраняет этот недостаток.

Предел прочности горных пород на растяжение вычисляется по формуле

    (3.5)

где σ_п - давление на пуансоны (единица силы/единица площади); D и d - внешний и внутренний диаметры испытуемого образца; К_п - поправочный коэффициент, К = 1,21 для вулканизированной резины.

Известен также метод определения σ_р , разработанный К.В. Руппенейтом, сущность которого заключается в следующем.

Круговая пластинка горной породы (спил с керна) нагружается штампом до тех пор, пока не разрушится.

Предел прочности на растяжение определяется по формуле

    (3.6)

где К_пр - коэффициент приведения, определяемый опытным путем для пластинок пород и штампов различного размера; Р - нагрузка на штамп.

Для определения величины сопротивления горных пород изгибу, сдвигу (срезу) используют стандартные методы, применяемые в сопротивлении материалов и строительном деле. Эти характеристики горных пород в бурении имеют вспомогательное, второстепенное значение.

"Разведочное бурение" / А.Г. Калинин, О.В. Ошкордин, В.М. Питерский, Н.В. Соловьев, "Недра" М 2000

Вернуться в списку статей