4. Построение паспорта прочности горной породы

и определение сцепления и угла внутреннего трения

огюашдомпщ ."л - ¹ ■ '-ч ** ^ < ^шоыьм. ж^ *

Паспорт (диаграмма) прочности представляет собой график функ­циональной зависимости между касательными нормальными напряже­ниями, при которых происходит разрушение породы [1,2,4].

Построение паспортов прочности может быть осуществлено раз­личными способами. Наиболее простой из них заключается в следую­щем. В прямоугольной системе координат на горизонтальной оси (рис. 3) откладывают от нулевой отметки влево отрезок численно равный зна­чению предела прочности породы на одноосное растяжение а_р , а вправо - отрезок, равный пределу прочности на сжатие На этих отрезках, как на диаметрах, строят окружности (так называемые круги напряжений Мора) и проводят общую касательную к ним. Полученная кривая, характеризующая предельное напряженное состояние породы в момент разрушения, называется огибающей предельных кругов на­пряжений и представляет собой паспорт прочности горной породы.

Отрезок, отсекаемый касательной на оси ординат, характеризует сцепление породы т ₀, а угол ее наклона к оси абсцисс называется уг­лом внутреннего трения ср.

Рис 3. Паспорт прочности горной породы

5. Определение статических упругих свойств горной породы

///

' " ", e.JT'VHi* -I- •

Упругие свойства горных пород характеризуются модулем упруго­сти Е при одноосном напряженном состоянии (модуль Юнга), модулем сдвига модулем объемной упругости К и коэффициентом поперечных деформаций ц (коэффициент Пуассона) [1,2,4].

Статические модули определяются при испытании образцов пра­вильной геометрической формы на гидравлическом прессе.

Модуль упругости Е представляет собой отношение нормального напряжения ст к соответствующей относительной продольной дефор­мации:

Е = <?/£„, МПа, (5.1)

где е_н = АЛ /А - относительная продольная деформация

Модуль сдвига G - отношение касательного напряжения т к отно­сительному сдвигу в:

G = T0, Ila . (5.2)

Относительный сдвиг 9 именуют иногда угловой деформацией. Он характеризует изменение формы деформируемого тела и выражается зависимостью:

где a - угол наклона каждого прямоугольного элемента тела после деформирования.

Объемный модуль упругости К или модуль всестороннего сжа­тия, равен отношению равномерного всестороннего напряжения к от­носительному упругому изменению объема образца:

где Av/ v - относительное изменение объема.

Коэффициент Пуассона - отношение относительной поперечной деформации к относительной продольной:

Е = <?/£„, МПа, (5.1) 70

(0,5-(У,²/У„²) 77

0-(v,'/v_p>) ^{: (71)} 77

Результаты определения упругих свойств заносятся в таблицу 3.

Таблица 3

Статические упругие свойства горной породы

№	Наименование	Числовые	Единицы
п.п.	параметров	значения	измерения
1	Модуль Юнга		МПа
2	Коэффициент Пуассона		-
3	Модуль сдвига		МПа
4	Модуль всестороннего сжатия		МПа