Питання для самоконтролю:

1. Якими показниками оцінюється міцність гірських порід?

2. Які методи відомі вам для визначення коефіцієнта міцності гірських порід?

3. Як обчислити коефіцієнт міцності гірської породи?

4. Де використовується цей показник в інженерній практиці?

Лабораторна робота №6 (мгп 2) Визначення пружних показників гірських порід статичним методом

Існують статичні і динамічні методи визначення пружних властивостей гірських порід. Статичні методи (методи тензометрування) засновані на вимірюванні деформації зразка, а динамічні – на збудженні у зразку хвильових коливань того чи іншого типу і визначенню швидкості їх розповсюдження.

При статичному методі пружні показники гірських порід визначаються шляхом вимірювання повздовжніх і поперечних деформацій, індикаторами годинникового типу або за допомогою електровимірювальних схем з дротовими датчиками омічного опору, наклеєними на бокові поверхні зразка.

Метою лабораторної роботи є визначення модулю пружності і коефіцієнта Пуассона статичним методом з використанням індикаторів годинникового типу.

Для визначення вищеназваних пружних показників використовують циліндричні або призматичні зразки з відношенням висоти до лінійного розміру поперечного перерізу 1,5 – 2. Необхідною умовою, при цьому виді випробувань гірських порід, є точність обробки торців зразків і їх паралельність. Відхилення не більш 0,05 мм.

Для вимірювання повздовжніх і поперечних деформацій зразка гірської породи використовують індикатори годинникового типу з ціною поділку 0,01 або 0,001 мм.

Вимірювання деформації зразка досягають використанням двох спеціальних кілець, у кільці I встановлюється індикатор, а у кільці II – встановлюючий гвинт.

Кріплення кілець на зразок виконується на відмітці висоти від його торців. Поперечні деформації зразка виміряються індикатором, який розташовується таким чином, щоб вісь вимірювального штоку співпадала з діаметральною лінією випробуваного зразка.

Для вимірювання повздовжніх деформацій шток індикатора розташовується паралельно утворюючій зразка. Перед виконанням досліджень, коли зразок встановлений на пресі, необхідно декілька (2-3 рази) навантажити і розвантажити його, доводячи навантаження приблизно до 50-60% від руйнівного. Це забезпечує стабільність подальших вимірювань. Вимірювання деформацій треба починати при деякому навантаженні зразка, приблизно 15-20% від максимального навантаження, яке буде мати місце при даному випробуванні.

Рис. 6.1. Схема лабораторної установки

Експеримент виконується в наступній послідовності:

1. Навантажити зразок пресом до (відлік брати по манометру 3).

2. Після попереднього навантаження стрілки індикаторів I і II встановлюють на нульовий відлік.

3. Навантажити зразок гірської породи на одну поділку манометру 3, а потім зняти показники по індикаторам.

4. Показання манометру і індикатора занести до таблиці 6.1.

Таблиця 6.1

№ п/п	Навантаження , н	Деформації						Чисельне значення модулю пружності,	Чисельне значення коефіцієнта Пуассона.
		I випробування		II випробування		III випробування
		повздовжні	поперечне	повздовжні	поперечне	повздовжні	поперечне

З вказаним інтервалом навантаження зразків виконати вимірювання до навантаження, яке дорівнює 140 н/м².

Абсолютна повздовжня деформація зразка визначається за показниками індикатора I.

Абсолютна поперечна деформація визначається подвійним показником індикатора II.

Модуль пружності визначається за формулою:

Па , (6.1)

де – кінцеве і початкове навантаження на зразок Н;- висота зразка до прикладення навантаження, м;- площа поперечного перерізу зразка, м;– повздовжня абсолютна деформація зразка при визначенні навантаження віддо, м.

Коефіцієнт Пуассона визначається за формулою:

, (6.2.)

де – відносна поперечна деформація зразка;– абсолютна поперечна деформація.