Общая оценка сопротивления горных пород разрушению

Изменение состояния горных пород на всех стадиях разработки связано, как правило, с и разрушением, происходящим в различной форме, степени и объемах.

Сопротивление пород разрушению оценивается следующими положениями.

1. Разрушение происходит под действием внешних (реже внутренних) сил в результате возникновения в определенных объемах породы напряжения при сжатии, сдвиге и растяжении, превышающих соответствующие пределы прочности Èсж, Èсдв, Èраст.

2. Суммарное действие сил разрушения при различных напряжениях при сжатии, сдвиге и растяжении может быть оценено предельным сопротивлением породы разрушению (МПа).

Gр = К₁Gсж + К₂Gсдв + К₃Gраст. (2.1)

Значения К _1, К₂ и К₃ показывают долю участия соответствующих напряжений при разрушении; они неодинаковы для различных процессов разрушения. Для общей относительной оценки сопротивления пород разрушению (трудности разрушения) может быть принято условие равной доли участия разрушающих разрушений (пределов прочности):

Gр = (Gсж + Gсд + Gраст)/3. (2.2)

3. Предельное сопротивление разрушению породы в массиве зависит от его трещиноватости (третьего порядка), а также плотности породы ;

Gр.м = Ктр Gр + kвℓ g 10^-3, (2.3)

где kв и ℓ – cоответственно степень влияния и путь преодоления сопротивления от веса породы.

Общую относительную оценку сопротивления породы разрушению можно произвести по эмпирическому выражению

Gр.м = [Ктр (Gсж + Gсдв +Gраст) +10-3 gℓ]/3, (2.4)

Где Gсж, Gсдв, Gраст выражены МПа; - в кг/м³; Ктр – коэффициент, учитывающий трещиноватость пород; g – ускорение свободного падения, м/с².

Для практических расчетов удобнее пользоваться общим показателем трудности разрушения породы

Пр = 0.05[Ктр(Gсж + Gсдв + Gраст) + 10^-3 g], (2.5)

Пределы прочности горных пород при сжатии изменяются в диапазоне от 0.1 до 450 МПа, при сдвиге – от 0.01 до 75 МПа, при растяжении – от 0 до 43 МПа, а плотность пород – от 1200 до 4800 кг/м³

Классификация горных пород по относительной трудности произведена по величине Пр. На основе обработки экспериментальных данных для более чем по 500 типам горных пород все породы по относительной трудности разрушения разделены на пять классов:

І - класс – мягкие, плотные и связные полускальные породы (Пр. - 1–5);категории пород 1, 2, 3, 4, 5;