Науковий вісник НГУ

Удосконалення методу розрахунку розподілу контактних нормальних напружень при стисканні зразків гірських порід

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 28 липня 2014

Опубліковано: 12 серпня 2013

Перегляди: 4721

Aвтори:

Л.М. Васильєв, доктор технічних наук, професор, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, завідувач відділу, м. Дніпропетровськ, Україна

Д.Л. Васильєв, кандидат технічних наук, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, науковий співробітник, м. Дніпропетровськ, Україна

К.В. Цепков, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, молодший науковий співробітник,
м. Дніпропетровськ, Україна

O.O. Потапенко, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, аспірант, м. Дніпропетровськ, Україна

Реферат:

Основним параметром – константою, що характеризує механічні властивості гірських порід, є опірність їх зразка одновісному роздавлюванню. Визначається цей параметр – межа міцності – на спеціальних пресах, що є у спеціалізованих інститутах. Однак підприємствам потрібен оперативний розрахунковий метод визначення параметра міцності порід. Вихідною базою розробки цього методу є знання закономірностей розподілу контактних напружень.

Мета. Наукове обґрунтування вибору закономірностей розподілу контактних напружень, що забезпечують аналітичне визначення міцності зразків гірських порід, адекватно відповідних експериментальним даним.

Методи. Найбільш обґрунтованим методом розрахунку контактних напружень є метод Л. Прандтля, що застосовується при обробці металів тиском. На відміну від металів, гірські породи мають внутрішнє тертя, що вимагає вдосконалення цього методу. Тому в роботі проведено аналіз різних методів розрахунку контактних напружень, заснованих на визначенні співвідношень між похідними нормальних горизонтальних і вертикальних напружень, на спільному рішенні двох диференціальних і одного алгебраїчного рівнянь.

Результати. Отримані формули для розрахунку закономірностей розподілу нормальних і дотичних напружень на контактній поверхні зразків гірських порід.

Наукова новизна. Отримали подальший розвиток методи розрахунку закономірностей розподілу контактних напружень, наведена оцінка їх достовірності по зіставленню розрахункових меж міцності зразків гірських порід з еталонними даними.

Практична значимість. Рекомендовані методи  з використанням прийомів теорії ліній ковзання  дозволяють визначити межу міцності та розробити метод побудови діаграм „напруження – поздовжня деформація“ без залучення дорогого пресового устаткування. Практична значимість полягає у використанні трьох показників гірських порід (опірність зсуву, коефіцієнти контактного та внутрішнього тертя порід), що простими способами можуть бути встановлені експериментально безпосередньо в умовах підприємств і оперативно ними використані при розрахунку межі міцності.

Список літератури / References:

1. О правомочности применения закона о линейной связи между контактными напряжениями для расчёта предела прочности горных пород / Л.М. Васильев, К.В. Цепков, А.В. Пазынич [и др.] // Науковий вісник НГУ. – 2008. – № 3. – С. 3–6

Vasilyev, L.M., Tsepkov, K.V., Pazynich, A.V. [et al.], (2008), “On the eligibility of application the law of the linear relationship between the contact tensions for calculation the limit of strength of the rock”, Naukovyi visnyk NGU, no. 3, p. 3–6

2. Васильев Д.Л. Определение влияния внутреннего и внешнего трения горных пород на их прочность при одноосном сжатии: автореф. дис. на соискание научн. степени канд. техн. наук: 05.15.09 / Д.Л. Васильев. – Днепропетровск, 2002. – 25 с.

Vasilyev, D.L. (2002), “Determining the influence of internal and external friction of rocks on their strength in uniaxial compression” Abstract of Ph.D. dissertation (Cand. Sci. (Tech.), Geotechnical and mining mechanics, 05.15.09, Dnipopetrovsk.

2013_4_vasilyev
2014-07-24  248.79 KB  889

• Наступна >