Способ определения сопротивления сдвигу образцов горных пород

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(САДИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК сэ ии.

gag 0 01 М 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЙЖ ьЯ

6t84 + С, где С = Д /2tg(45 - ).

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3407954/25-28 (22) 02.03.82 (46) 23,08.83 Star. 31 (72) В.В. Середин (53) 620.175.2(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 420905, кл. G 01 И 3/24, 1974 (прототип). (54)(57) СпОсОБ ОпРБДелениЯ сОпРОтиВЛЕНИЯ СДВИГУ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД заключающийся в.том, что выполняют трещину в испытуемом образце, производят многократные сдвиги образца по трещине при возрастающих сжимающих напряжениях и измеряют угол трения материала .образца, о т л ич а ю шийся тем, что, с целЪю расширения технологических возмож. Ностей способа путем обеспечения, определения сопротивления сдвигу по" род, не имеющих естественных трещин, преимущественно песчаников, гипсов . и каменной соли, трещину выполняют с высотой неровностей на ес поверхностях 0,03-0,5 мм, сжимающие напряжения б при сдвиге выбирают не пре-. вяаающими 0,6 среднего значения йрочности материала образца на сжатие, дополнительно определяют прочность б на сжатие испытуемого образца, а сопротивление Т сдвигу рассчитывают по формуле

1037135

Y= ю tgV + С

d tg Y + с, где с ос

Составитель В. Ротницкая

Редактор С. Патрушева Техред Ж.Кастелевич Корректор.A.

Заказ 5996/44 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытании на сдвиг образцов горных пород.

Известен способ определения сопротивления сдвигу образцов горных пород, заключающийся в том, что выполняют гладкую трещину в испытуемом образце, производят многократные сдвиги образца по трещине при возрастающих до предела прочности материа- 10 ла сжимающих напряжениях и измеряют угол Ч трения материала образца, по которому с учетом геометрии разрушенной поверхности судят о сопротивлении сдвигу (1j.. 15

Недостатками этого способа являются ограниченные технологические возможности, так как невозможно определить угол трения горных пород, не имеющих естественных трещин.

Целью изобретения является расши1 рение технологических возможностей способа путем обеспечения определения сопротивления сдвигу пород, не имеющих естественных трещин, преимущественно песчаников, гипсов и каменной соли.

Цель достигается тем, что согласно способу определения сопротивления сдвигу образцов горных пород, заключающемуся в том, что выполняют ЗО трещину в испытуемом Образце, произ1 одят многократные сдвиги образца о трещине при возрастающих, сжимающих напряжениях и измеряют угол 9 трения материала образца, трещину вы- 35 полняют с высотой неровностей на ее поверхностях 0,03-0 5 мм, сжимающие напряжения Д при сдвиге выбирают не превышающими О,б среднего значения прочности материала образца на 40 сжатие, дополнительно определяют прочность 4 ж на сжатие испытуемого образца, а сопротивние Т сдвигу рассчитывают по формуле

Pter(45 - 2)

Способ осуществляют следующим образом.

Изготавливают цилиндрические образцы иэ блоков песчаника, гипса, каменной соли и т.п. Затем образцы распиливают для образования трещины и рабочие поверхности трещины обрабатывают до образования неровностей высотой 0,03-0,5 мм. Затем образец с трещиной нагружают ступенчато возрастающими сжимающими усилиями, вызывающими в образпе сжимающие напряжения 6 величину максимального из которых выбирают не превышающей

0,6 среднего значения прочности 4 материала образца на сжатие, при этом производят многократные сдвиги разделенных трещиной частей образца на каждой из ступеней нагружения и измеряют угол 9 трения материала образца. Сжимающие напряжения 6s

< 0,6 6 не вызывают в материале образца микроразрушений и нластических деформаций, что позволяет использовать образец для последующих испытаний, а высота неровностей в укаэанных пределах обеспечивает точный замер истинных у гло в 9 трения. Если высота неровностей выходит за указанные пределы (0,030,5 мм) для перечисленных материалов, то это приводит к резкому увеличению измеряемого угла V трения, т.е. замеру не угла трения материала, а угла трения шероховатых поверхностей, и к увеличению ошибки при измерении. После определения угла Ч трения материала образец нагружают сжимающими усилиями до его разрушения и определяют прочность 4 на сжатие материала испытуемого образца.

По полученным данным рассчитывают параметр c = e /ztg(4>о- g), а сопротивление сдвигу - йо формуле

Изобретение обеспечивает определение сопротивления сдвигу горных пород, не имеющих естественных трещин, путем дополнительного определения предела прочности при сжатии испытуемого образца и угла трения материала при заданной высоте неровностей поверхностей трещин.