Разработка методов определения предельных и запредельных характеристик горных пород

• Автор: Широколобов, Георгий Валентинович
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Методы определения предельных и запредельных характеристик горных пород
1.2. Способы определения показателей объемной прочности горных пород
1.3. Анализ результатов испытаний образцов горных пород на объемное сжатие
1.4. Цель и задачи исследования
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НОВЫХ СПОСОБОВ ИСПЫТАНИЯ НА ОБЪЕМНОЕ СЖАТИЕ
2.1. Исследование горных пород на сжатие в упругих обоймах
2.2. Испытание образцов горных пород в обоймах из пластичного материала
2.3. Исследование на сжатие низких цилиндрических образцов
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПОВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В ПРЕДЕЛЬНОМ И ЗАПРЕДЕЛЬНОМ СОСТОЯНИЯХ
3.1. Определение модуля деформаций пород при сжатии в упругих обоймах
3.2. Оценка остаточной прочности пород при сжатии в пластичных обоймах
3.3. Построение паспорта прочности горных пород при испытании низких цилиндрических образцов на сжатие
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЧНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ИСПЫТАНИЯХ НА ОБЪЕМНОЕ СЖАТИЕ
4.1. Сопоставление результатов испытаний новым способом с испытаниями в стабилометре БВ-21(ВНИМИ)
4.2. Математическая модель для оценки результатов лабораторных исследований горных пород на объемное сжатие
4.3. Методика определения предельных и запредельных характеристик горных пород (испытание низких образцов)
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Актуальность работы. Дальнейшее развитие угольной промышленности России по увеличению добычи угля и ускорению темпов роста производительности труда будет достигнуто за счет механизации и автоматизации производственных процессов, применения более совершенных способов ведения горных работ.
Разработка угольных месторождений характеризуется многообразием сложных горно-геологических условий, которые совместно с условиями отработки угольных пластов формируют закономерности изменения напряженно-деформированного состояния пород массива. Выбор и обоснование рациональных, высокопроизводительных и безопасных способов разработки угольных пластов базируется на знании физических процессов, происходящих в массиве горных пород в процессе ею разработки и применении эффективных методов управления его состоянием.
Состояние горных выработок при разработке месторождений полезных ископаемых обусловлено разнообразными механическими процессами, вызванными техногенными нарушениями естественного квазиравновесного состояния породного массива (расслоение пород, вывалы породы, горные удары и т.п.), в котором производились выработки. Проявление этих процессов в выработках, в основном, связано с деформациями пород и крепи. Управление горным давлением, как правило, сводится к управлению механическими процессами, протекающими в недрах при разработке месторождений.
кривой 1 (рис. 2.4), а точка М — предельным напряжениям в центре образца. Напряжение на боковой поверхности образца равно остаточной прочности при одноосном сжатии а„ и соответствует точке N. Для промежуточных точек плоскости симметрии образца напряжения соответствуют линии, соединяющей точки М и N. Примем эту линию в виде прямой 2. Уравнение этой прямой запишется в виде:

Рис.2.4. Связь между главными напряжениями в образце