Новости

Прочность пород при различных нагрузках

Работа добавлена:






Прочность пород при различных нагрузках на http://mirrorref.ru

Содержание

1.   Введение............................................................................................................3

2.   Прочность и её предел.....................................................................................4

3.   Прочность пород при различных нагрузках..................................................5

    3.1.  При сжатии.................................................................................................5

    3.2.  При растяжении.........................................................................................7

    3.3.  При сдвиге..................................................................................................8

4. Заключение..........................................................................................................9

5. Литература.........................................................................................................10

Введение

       Под прочностью понимается способность пород противостоять разрушению от действия внешних нагрузок. При этом породы находятся в напряженном состоянии, которое может быть одно-, двух- и трехосным (или объемным). Количественно напряженное состояние оценивается напряжением — нагрузкой, приходящейся на единицу площади сечения. Критическим или предельным напряжением считается такое, при котором происходит разрушение образца породы. Оно носит название предела прочности. Величина пределов прочности и является характеристикой прочностных свойств пород.

Прочность и её предел

       Сопротивление горных пород разрушению зависит от вида и характера действующих механических нагрузок. Так, пределы прочности породы при сжимающем, растягивающем, сдвигающем и изгибающем воздействиях нагрузок будут различны. В табл. 4.1 представлены ориентировочные показатели относительной прочности некоторых горных пород при различных видах нагружения. 

       Для определения пределов прочности образцов пород применяют прямые и косвенные (упрощенные) методы испытаний, имеющие различный уровень надежности. При прямых методах в образцах горных пород формируются относительно однородные поля напряжений, в которых происходит их разрушение. Пределы прочности определяются отношением разрушающей нагрузки к начальной площади поперечного сечения образцов. Для прямых методов испытаний используются, как правило, образцы горных пород правильной формы с тщательно обработанными торцевыми гранями, на которые передается нагрузка.

ПРОЧНОСТЬ ПОРОД ПРИ РАЗЛИЧНЫХ НАГРУЗКАХ

При сжатии.

      Показатель сопротивления горных пород разрушению при одноосном сжатии является наиболее общей характеристикой их прочностных свойств. Основным методом испытаний горных пород на сжатие является метод строительной механики, сущность которого заключается в непосредственном определении максимального напряжения, предшествующего разрушению образца правильной геометрической формы при его одноосном нагружении. Одноосное сжатие образцов цилиндрической, кубической или призматической форм осуществляется нагружением вдоль оси равномерно распределяемым по торцам усилием, которое увеличивают до разрушения образцов (рис. 4.1, а).

      Международным бюро по механике горных пород разработана методика испытаний, рекомендованная в качестве единого стандарта для определения пределов прочности пород при одноосном сжатии. Нормативы метода предусматривают проведение испытаний на цилиндрических образцах пород диаметром 40—50 мм с соотношением высоты к диаметру в пределах 0,9—1,1. Образцы получают при разрезании кернов, при этом торцевые поверхности шлифуют, они должны быть строго параллельны друг другу и перпендикулярны к образующим цилиндра. Предел прочности породы рассчитывают по формуле, Па

В том случае, если отношение высоты образца к его диаметру не равно 0,9—1,1, рекомендуется провести пересчет предела прочности по формуле

       Наиболее широкое применение получил метод испытаний образцов полуправильной кубической формы. Образцы получают путем раскалывания пластин горной породы толщиной 20—40 мм с двумя параллельными шлифованными гранями.

       Исследованиями установлено, что показатели прочности пород, определяемые на образцах полуправильной формы и цилиндрических образцах, практически одинаковы:

Для определения прочности на сжатие испытанием образцов неправильной (произвольной) формы используют куски породы объемом около 100 см3, размеры которых но трем осям отличаются друг от друга не более чем в 1,5 раза. Раздавливание образца осуществляют нагружением вдоль его максимального размера (см. рис. 4.1, в). Сопротивление породы разрушению определяют по формуле

Установлено, что среднее соотношение между показателями прочности пород при раздавливании образцов произвольной формы и цилиндрических образцов составляет:

Объемное сжатие горных пород может характеризоваться тремя схемами нагружения: всесторонним равномерным (рис. 4.2, а) и всесторонним неравномерным в двух вариантах (рис. 4.2, б, в).

Испытания предусматривают предварительное сжатие образцов всесторонним равномерным давлением с дальнейшим изменением вертикальной нагрузки вплоть до их разрушения. Изменяя величину нагрузок, предшествующих разрушению образцов, определяют их прочность в различных условиях объемного сжатия.

При растяжении

         Наряду со сжатием показатели прочности горных пород при растяжении  является важнейшей механической характеристикой, используемыми для качественной и количественной оценки их поведения в процессе деформирования.

         Для определения прочности горных пород на растяжение применяются как прямые, так и косвенные методы испытаний с различными схемами нагружения образцов (рис. 4.3).

Предел прочности на растяжение определяется отношением разрушающего образец усилия к площади поперечного сечения:

Предел прочности рассчитывают по формуле

Среди косвенных известен также метод испытаний на разрыв полых цилиндрических дисков давлением изнутри, создаваемым воздействием соосно установленных пуансонов на пластическую массу (рис 4.3, б). Для этого в центре образца высверливают отверстие, равное диаметру пуансонов, и заполняют его пластическим веществом (смесью канифоли и парафина или резиной). При нагружении пластической массы пуансонами давление от нее передается на стенки отверстия и приводит к разрушению образца.

При сдвиге.

        Прочность пород, характеризующую их сопротивление сдвигу, определяют сравнительно редко, главным образом при выполнении специальных научных исследований, испытывая породные образцы на срез по схеме, показанной на рисунке:

       Призматические образцы помещают в наклонные матрицы, устанавливаемые на пресс; для исключения сопротивления горизонтальному смещению матриц между ними и плитами пресса устанавливают роликовые кассеты.

Заключение

       Таким образом, мы поняли, что породы имеют прочность, т.е имеют способность пород противостоять разрушению от действия внешних нагрузок, еще у пород есть предел прочности. При этом породы находятся в напряженном состоянии. А так же породы могут сопротивляться разрушению при различных видах нагрузок: при сжатии, растяжении, сдвиге.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.http://industry-portal24.ru/gornorazvedochnye-raboty/1279-prochnost-porod-pri-rastyazhenii-sdvige-izgibe-chast-1.html

2.http://coal-info.ru/?p=202

3.http://www.mining-enc.ru/p/prochnost/

Прочность пород при различных нагрузках на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Реферат Строение пород и её влияние на прочность

2. Реферат ПРОЧНОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД - ТЕОРИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТ

3. Реферат Способы разрушения горных пород. Механические разрушение горных пород

4. Реферат Психосоматические проявления при экстремальных спортивных нагрузках

5. Реферат Анализ эффективности мини-ТЭЦ на базе ДВС при переменных тепловых нагрузках

6. Реферат Электрическая прочность диэлектриков

7. Реферат Расчет на контактную прочность

8. Реферат СОСТАВ И СТРОЕНИЕ МЕРЗЛЫХ ПОРОД

9. Реферат Физика горных пород конспект

10. Реферат ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЕ РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД