Оценка удароопасности горных пород на основе нескольких критериев
О.М. Усольцева1, Я.А. Воловик2
1 Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация
2 АО «ВНИМИ», г. Прокопьевск, Российская Федерация
Горная Промышленность №3S / 2024 стр. 48-52
Резюме: Для оценки склонности горных пород к ударам была проведена серия лабораторных испытаний для 50 образцов разных типов горных пород (песчаники, алевролиты, известняки, алевросланцы). Испытания проводились на сервогидравлическом прессе Instron 8802 в режиме одноосного сжатия со скоростью перемещения захвата пресса 0,1 мм/мин. Для каждой одноименной группы горных пород испытания проводились на пяти образцах. В результате были получены полные диаграммы «напряжение–деформация», включая постпиковый участок деформирования. Оценка удароопасности проводилась на основании нескольких критериев с целью сравнения их точности. Результаты расчетов показали, что разные критерии могут давать различные оценки склонности породы к удароопасности даже для одного типа породы. На основе анализа экспериментальных данных сделано заключение, что показатель удароопасности, основанный на энергии и определенный в виде разностного значения, охватывающего весь процесс разрушения породы, является наиболее достоверным.
Ключевые слова: лабораторный эксперимент, горная порода, удароопасность, напряжение – деформация, динамические явления, критерии удароопасности, модуль спада, модуль упругости
Для цитирования: Усольцева О.М., Воловик Я.А. Оценка удароопасности горных пород на основе нескольких критериев. Горная промышленность. 2024;(3S):48–52. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-3S-48-52
Информация о статье
Поступила в редакцию: 11.05.2024
Поступила после рецензирования: 18.06.2024
Принята к публикации: 30.06.2024
Информация об авторах
Усольцева Ольга Михайловна – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, Институт горного дела им. Н.А. Чинакала СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация
Воловик Яна Анатольевна – заведующий лабораторией разрушающего контроля, АО «ВНИМИ», г. Прокопьевск, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Сидоров Д.В., Потапчук М.И., Сидляр А.В., Курсакин Г.А. Оценка удароопасности при освоении глубоких горизонтов Николаевского месторождения. Записки Горного института. 2019;238:392–398. https://doi.org/10.31897/PMI.2019.4.392 Sidorov D.V., Potapchuk M.I., Sidlyar A.V., Kursakin G.A. Assessment of rock-burst hazard in deep layer mining at Nikolayevskoye field. Journal of Mining Institute. 2019;238:392–398. (In Russ.) https://doi.org/10.31897/PMI.2019.4.392
2. Мороз Н.Е., Гендлер С.Г., Вьюников А.А. Газодинамические явления при проходке выработок во вмещающих породах кимберлитовой трубки «Интернациональная». Горная промышленность. 2023;(S1):96–102. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S1-96-102 Moroz N.E., Gendler S.G., Vyunikov A.A. Gas-dynamic phenomena in tunnel driving thought the host rocks of the ‘International’ kimberlite pipe. Russian Mining Industry. 2023;(1 Suppl.):96–102. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S1-96-102
3. Батугин А.С. Геодинамические эффекты предельно напряженного состояния земной коры. Горная промышленность. 2023;(S1):14–21. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S1-14-21 Batugin A.S. Geodynamic effects of the critically stressed state of the earth’s crust. Russian Mining Industry. 2023; (1 Suppl.):14–21. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S1-14-21
4. Мулев С.Н., Рукавишников Г.Д., Мороз Д.И., Пашкова В.И., Мороз Н.Е. Мониторинг напряженного состояния сейсмическими и расчетными методами на шахтах АО «Воркутауголь». Уголь. 2022;(12):88–93. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2022-12-88-93 Mulev S.N., Rukavishnikov G.D., Moroz D.I., Pashkova V.I., Moroz N.E. Monitoring of the stress state by seismic and numerical methods at the mines of JSC “Vorkutaugol”. Ugol’. 2022;(12):88–93. (In Russ.) https://doi.org/10.18796/0041-5790-2022-12-88-93
5. Cook N.G.W. The basic mechanics of rockbursts. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 1963;64:71–81.
6. Петухов И.М. (ред.) Прогноз и предотвращение горных ударов на рудниках. М.: Академия горных наук; 1997. 375 с.
7. Ставрогин А.Н., Тарасов Б.Г. Экспериментальная физика и механика горных пород. СПб.: Наука; 2001. 342 с.
8. Tarasov B.G., Randolph M.F. Superbrittleness of rocks and earthquake activity. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2011;48(6):888–898. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2011.06.013
9. Gong F.Q., Wang Y. L., Luo S. Rockburst proneness criteria for rock materials: Review and new insights. Journal of Central South University. 2020;27:2793–2821. https://doi.org/10.1007/s11771-020-4511-y
