Способ определения прочностных характеристик образцов горных пород по поверхностям ослабления и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСК 1 М 3/24//Е 21 С 39/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ ЕТ СССРОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(21) 3994610/ (22) 19.12.85 (46) 15.08,87 (71) Всесоюз тельский, про кий институт- 03 Бюл, У 30 ный научно-и ектный и кон горного дела едоваукторсетной ев 1.198 Механид.-31,Х ПО ПОВЕСТВО ДЛЯ(57) Иэгорногопытания Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ металлургии(72) В,Н.Попов, Б,В.Несме В.В,Присташ и Г,Н.Городки (53) 620,176,24 (088,8) (56) )аяаэ 1)1 са 5 Ь 19 еги еС 1.Мппп апд Мей. 1 пэй а 99, В 1150, 1021-1027.Протодьяконов М,М. и д ческие свойства горных по Изд-во АН СССР, 1963, с. ОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХСТИК ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОДНОСТЯМ ОСЛАБЛЕНИЯ И УСТРОЙЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯретение относится к областиела и предназначено для исбразцов горных пород, Цель изобретения - повышение достоверности определения прочности за счет создания напряженных состояний, характеризуемых сдвигом со сжатием, чистым сдвигом и сдвигом в идентичныхусловиях испытаний. При изготовлениигруппы образцов (О) 2 естественныеили искусственные поверхности 3 ослабления ориентируют в различныхобразцах группы под разными угламиотносительно плоскости, перепендикулярной направлению нагрузки, Каждый0 2 размещают в матрице 1, выполненной в виде жесткой обоймы, Устанавливают в матрицу 1 вкладыши 5 в виденабора сменных пар одноступенчатыхпрофилей с плоскопараллельными рабочими поверхностями, ширина которыхвыполнена различной в пределах величины матрицы 1, нагружают 0 2 черезвкладыши 5 одноосной нагрузкой. Изчисла профилей подбирают для каждого0 2 такие, у которых ширина рабочейповерхности 6 равна расстоянию от133050 б тации в О 2 поверхности 3 и размещают вкладыши 5, по поверхности 3создается напряженное состояние, характеризующееся сдвигом с сжатием,или чистым сдвигом, или сдвигом сотрывом. 2 с.п. Ф-лы, 2 ил. 10 15 20 25 30 35 40 боковой грани О 2 до следа поверхности 3 ослабгения О 2. Профили сверхуи снизу О 2 устанавливают так, чтоодноосная нагрузка прикладываетсяк рабочим торцам О 2 симметрично поверхности 3, В зависимости от ориенИзобретение относится к горному делу в частности к испытаниям образцов горных пород, и может быть использовано для оценки прочности слоистых и трещиноватых массивов при расчете устойчивости открытых и подземных горных выработок.Цель изобретения - повышение достоверности определения прочности эа счет создания напряженных состояний, характеризуежос сдвигом со сжатием, чистым сдвигом и сдвигом с отрывом в идентичных условиях испытаний.На фиг.1 показано устройство для определения прочностныххарактеристик образцов горных пород по поверхностям ослабления; на фиг.2 - вкладьппи.Устройство содержит матрицу 1 в виде жесткой обоймы, соответствующей форме образца 2 горной породы с поверхностью 3 ослабления, эластичные прокладки 4, установленные между образцом 2 и внутренней стенкой матрицы 1, и вкладьппи 5, выполненные в виде набора сменных пар одноступенчатых профилей с плоскопараллельными рабочими поверхностями б, ширина которых выполнена различной в пределах величины матрицы 1. Вкладыши 5 установлены в матрице 1 с возможностью перемещения по направлению прилагаемой нагрузки.Способ определения прочностных характеристик образцов горных пород по поверхностям ослабления и работа устройства осуществляются следующим образом.При изготовлении группы образцов 2 естественные или искусственные по" верхности 3 ослабления ориентируют в различных образцах группы под разными углами относительно плоскости,перпендикулярной направлению нагрузки. Затем каждый из образцов 2 размещают в матрице 1, устанавливаютв матрицу 1 вкладыши 5 в Форме одноступенчатых профилей и нагружаютобразец 2 через вкладыши 5 однооснойнагрузкой. При этом из числа сменныхпар профилей подбирают для каждогообразца 2 такие профили, у которыхширина рабочей поверхности б равнарасстоянию от боковой грани образца2 до следа поверхности 3 ослабленияна рабочем торце данного образца 2.Профили сверху и снизу образца 2устанавливают так, что одноосная нагрузка прикладывается к рабочим торцам каждого образца 2 симметричноповерхности 3 ослабления. В зависимости от ориентации в данном образце2 поверхности 3 ослабления и размещения вкладышей 5 по поверхности 3ослабления создается напряженное состояние, характеризующееся сдвигомсо сжатием или чистым сдвигом, илисдвигом с отрывом. При последовательном испытании группы образцов сразличными ориентациями поверхностейослабления и соответствующем подборедля них вкладышей 5 для каждого изобразцов создается одно из указанныхвыше типов напряженного состояния видентичных для всей группы образцовусловиях испытаний Каждый из образцов 2 нагружают до разрушения, после разрушения фиксируют максимальнуюразрушающую нагрузку и замеряют площадь поверхности 3 ослабления, покоторой произошло разрушение,Формула изобретения 1, Способ определения прочностныххарактеристик образцов горных пород0506 Составитель В.ТальвойшТехред И,Попович Корректор С.Черни Редактор Л.Повхан Заказ 3574/44 Тираж 776 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная,4 з 133 по поверхностям ослабления, включающий изготовление образцов правильной формы с поверхностями ослабления, приложение к каждому образцу одноосной нагрузки и разрушение образцов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности определения прочности за счет создания напряженных состояний, характеризуемых сдвигом со сжатием, чистым сдвигом и сдвигом с отрывом в идентичных условиях испытаний, при изготовлении образцов естественные или искусственные поверхности ослабления ориентируют в различных образцах группы под разными углами относительно плоскости, перпендикулярной направлению нагруэкй, а одноосную нагрузку прикладывают к рабочим торцам каждого образца симметрично поверхности ослабления так, что ширина поверхности нагружения равна расстоянию от боковой грани образца до следа поверхности ослабления на его рабочем торце. 2. Устройство для определенияпрочностных характеристик образцовгорных пород по поверхностям ослабления содержащее матрицу для образца, вкладыши, размещенные в матрицеи эластичные прокладки, о т л и ч аю щ е е с я тем., что с целью повышения достоверности определения прочности за счет создания напряженныхсостояний, матрица выполнена в видежесткой обоймы, соответствующей форме образца, эластичные прокладки:предназначены для размещения междуобразцом и внутренней стенкой матрицы, а вкладыши выполнены в виде набора сменных пар одноступенчатыхпрофилей с плоскопараллельными ра"бочими поверхностями, установленныхв матрице с воэможностью перемещения по направлению прилагаемойнагрузки, при этом ширина рабочейповерхности сменных пар профилейвыполнена различной в пределах ве личины матрицы.