Общие сведения. Наибольшее использование в задачах механики горных пород имеют характеристики прочности при одноосном сжатии.

Наибольшее использование в задачах механики горных пород имеют характеристики прочности при одноосном сжатии.

Показатели временного сопротивления разрушению при элементарных видах деформаций (одноосном сжатии, растяжении, сдвиге и изгибе) считаются основными прочностными характеристиками твердых тел и широко используются для практических расчетов устойчивости горных выработок, эффективности технологических процессов подземных и от­крытых горных работ: взрывание, бурение, дробление и т. д.

Показатели временного сопротивления элементарным деформациям оценивают прочность горной породы. Наиболее распространенным методом оценки прочностных свойств горных пород является испытание их на одноосное сжатие [3].

Максимальная удельная нагрузка, приходящаяся на единицу площади сжимаемого образца в момент его разрушения, является временным сопротивлением породы одноосному сжатию (раздавливанию):

, (6.1)

где s_сж − предел прочности породы на одноосное сжатие, Па (кг/см²)

P– разрушающая нагрузка, кг;

F–площадь поперечного сечения образца, см².

Сущность определения s_сж заключается в следующем. Дня испытания готовят образцы правильной формы (кубической или цилиндрической), при этом плоскости образцов, к которым прикладывают нагрузку, должны быть параллельные и обработаны на шлифовальном круге. Образцы нагружают на гидравлическом прессе до их разрушения.

Имеет значение соотношение диаметра образца (длины стороны основания) к его высоте. При изменении отношения высоты образца (H) к его диаметру (D)от 1 до 2 расчетная прочность образца изменяется всего лишь на 12 %. Дня пересчета прочности образца с соотношением используем формулу:

, (6.2)

где s_N–прочность образца с отношением ;

s_D – измеренное сопротивление сжатия.

Необходимыми условиями испытания являются:

− строгая параллельность опорных граней (отклонение от параллельности не более 0, 1 мм) и тщательная их обработка. С ростом чистоты обработки снижается трение между торцом и плитой пресса;

− снижение величины коэффициента трения между торцами образцов по­роды и плитами пресса. Это достигается применением картонных прокладок, свинца, парафина и др.

− скорость нагружения образцов породы не должна превышать 10 кг/см²· с.