Способ определения прочности затампонированных горных пород

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам определения в лабораторных условиях показателей прочностных свойств горных пород, укрепленных различными растворами.Цель изобретения - повышение достоверности и точности, сокращение числа искажений.На фиг.1 показана схема устройства дпя раскалывания образцов, на фиг.2 - схема приложения нагрузки; на Фиг3 в векторная диаграмма прочности.,Устройство для раскалывания образца 1 горной породы содержит клинья 2, резиновый бандаж 3 для сохранения связности образца 1 при образовании в нем трещины 4 и плиты 5 пресса (не показан).Осуществление способа определения прочности затампонированных горных пород показано на следующих примерахП р и м е р 1. Подготовленные образцы 1 аргиллита (в виде прямоугольного параллелепипеда с высотой, перпендикулярной незначительной слоистости породы) раскалывают с помощью клиньев 2, которые устанавливают на противоположных боковых сторонах образцов 1 под раэличнымн угламик, плоскостям квадратных оснований, Для сохранения связности образцов 1 с образовавшимися трещинами 4 используют резиновый бандаж 3, Затем на, одну из поверхностей трещины 4 накладывают трафарет с отверстиями общей площадью 203 от площади трещины 4 и наносят антиадгеэионное покрытие (порошок графита с добавкой вазелина)На вторую поверхность наносят тонкий слой тампонажного раствора (фосфогипс с добавкой 382 воды), обе части образца совмещают с Фиксацией резиновым бандажом 3 и проверкой параллельности граней образца 1После схватывания раствора производят нагружение образца 1 плитами 5 пресса (Фиг.2) до его разрушения. При испытаниях измеряют разрушающую нагрузку для каждого образца и площадь разрушения, При этом определяют разрушающее напряжение, соответствующее данному значению угла приложения нагрузки, и среднее значение разрушающего напряжения всех образцов с данным значением угла приложения нагрузки. Результаты испытаний приведены в табл. 1 и отображены на Фиг.3.Прочность эатампонированной породыравна минимальному среднему значениюразрушающего напряжения 3,9 МПа,.5П р и м е р 2, Испытаны образцыпесчаника с использованием цементнопесчаного раствора (состав раствораЦ:П; В = 1; 1: О, 6) . Цемент глиноземистый, время твердения 10 сут. Нагрузкупри испытаниях прикладывают под углаоми, близкими к 30 . Остальные данныесоответствуют данным примера 1. Результаты испытаний приведены в табл.2.Прочность песчаника, эатампонированного цементно-песчаным раствором,равна 12 МПа.Повышение достоверности и точностиопределения прочности на сжатие затампонированных горных пород достигается эа счет приближения условийразрушения образцов к условиям разрушения затампонированного массивапород вокруг выработок. Разрушениемассива с произвольно ориентированныЗО 35 40 45 50 55 ми трещинами, заполненными тампонажным раствором, происходит по трещинам, имеющим минимальную прочностьпри данном направлении главных напряжений Нагружение образцов под различными углами к поверхностям трещинпозволяет определить указанную минимальную прочность массива. Нанесениечерез трафарет антиадгезионного покрытия обеспечивает соответствие степени заполнения раствором трещин вобразце степени их заполнения в массиве. Формула изобретения 1. Способ определения прочности затампонированных горных пород, включающий создание в образцах трещин, нанесение на поверхность трещин тампонажного раствора, нагружение образцов до их разрушения и определение среднего значения разрушающего напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности и точности, перед нанесением тампонажного раствора на поверхность трещин через трафарет наносят антиадгезионное покрытие, нагружение образцов проводят группами, под различными углами к поверхности трещин, среднее значение разрушающего напряжения определяют отдельно для каждой группы образцов, нагруженных под заданным углом, и принимают за прочность миниз 1335699мальное значение среднего разрушающе-. щения числа испытаний, нагружение обго напряжения. разцов проводят под углами к2. Способ по п,1, о т л и ч а ю - поверхностям трещин, близким кощ и й с я тем, что, с целью сокра . Таблица 1 Наименование породы, Угол прило- Количествоупрочняющий раствор жения на- образцов,Ррузки шт.град. Среднее значение разрушающих напряжений, МПа 10,3 30 9,0 60 12,8 15,4 90 Таблица 2 Количествообразцов,шт. Наименование породы,упрочняющий раствор 27,6 10 Песчаник Цементно-песчаныйраствор 14,2 20 15,3 30 27,2 40 Аргиллитфосфогипс Угол приложения нагрузки,град Среднее значение разрушающих напряжений,МПа1335699 О г,о Составитель В.ТальвТехред Л.Сердюкова орректор В.Бутя едактор Г.Гербер Заказ 4029/ Подписное Производственно-полиграфичеСкое предприятие, г. Ужго л. Проектная,29 Тираж 454ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушска 6 с И,О ФУ ма итета СССРкрытийнаб., д. 4/5