4.Построение паспорта прочности горной породы и определение сцепления и угла внутреннего трения

Паспорт прочности горной породы представляет собой функциональную зависимость возникающих в породе касательных напряжений от нормальных напряжений и показывает, при каких напряжениях сохраняется прочное состояние породы. Паспорт выглядит как график х, у где ось абсцисс - ось нормальных напряжений, а ось ординат - ось касательных напряжений.

Для построения паспорта прочности необходимо знать предел прочности на сжатие породы и на растяжение. Откладываем на оси х вправо от начала оси координат значение σ _сж, а влево от начала оси координат - σ _р . После чего проводим огибающую на окружности. Расстояние от начала оси координат до точки пересечения огибающей оси у является сцеплением τсдв, а угол образованный между огибающей и τ_сдв, называется углом внутреннего трения.

_сж=398 кгс/см²=39.8 МПа К_сц = 6,5 МПа

_р=47,8 кгс/см²=4,78 МПа φ = 53^о

5.Определение статических упругих свойств горной породы

Упругие свойства проявляются в способности пород восстанавливать исходную форму и размеры после снятия нагрузки. Полное восстановление размеров и формы возможно только в пределах упругих деформаций.

Из упругих свойств горных пород обычно определяют модуль Юнга (для упругого участка деформирования – модуль упругости E), коэффициент поперечных деформаций (коэффициент Пуассона) и модуль сдвига.

При этом методы их определения можно разделить на статические и динамические.

Статические методы основаны на измерении деформаций образцов исследуемых пород под нагрузкой.

Модуль Юнга, Е – это отношение нормального продольного напряжения к соответствующей относительной упругой деформации.

, МПа

– нормальное продольное напряжение;

– относительная продольная деформация.

абсолютная продольная деформация, соответствующая пределу упругости горной породы при сжатии.

Коэффициент Пуассона это отношение относительной попнречной деформации к относительно продольной деформации.

- относительная поперечная деформация

Модуль сдвига G – коэффициент пропорциональности между касательным напряжением и соответствующей деформацией сдвига . Модуль сдвига связан с коэффициентом Пуассона следующей зависимостью:

Модуль всестороннего сжатия К_ст - характеризует упругость породы в условиях всестороннего сжатия.

К_ст = кгс/см² или 8,1 МПа

где Е - модуль Юнга; μ _ст - коэффициент Пуассона.

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