Экспериментальные исследования влияния термоциклической обработки на прочность горных пород

Abstract

Вивчення характеру впливу термоциклічної обробки на показники міцності гірських порід, знання та цілеспрямоване використовування явищ, які виникають у гірських породах при різкому збросі температури, є актуальною задачею. Одними з головних гірничо-технологічних властивостей, характеризуючих опір руйнуванню гірських порід при поверх-невому шарі, є твердість і контактна міцність. У статті наведені результати експериме-нтальних досліджень міцності гірських порід, при різних умовах отримані порівнювальні графіки залежності змінювання міцності стекла і гірських порід від різності температур при нагріві – охолодженні. Аналіз отриманих даних показав, що при дослідженні зразків на тиск, вони зберігають достатньо високу несучу здатність навіть при порушенні їх щільною сіткою тріщин. Міцність по методу товчіння є менш чутливою к термоциклічній обробці зразків. Найбільше термоциклічна обробка впливає на показники ударного руйнування. В пер-спективі доцільно комплексно розглядати поведінку гірських порід при різкому охолодженні для врахування даного фактора при дослідженні та проектуванні різних гірничо-технологічних процесів.

Изучение характера влияния термоциклической обработки на показатели прочности горных пород, знания и целенаправленное использование явлений, которые возникают в горных породах при резком сброса температуры, является актуальной задачей. Одними из главных горно-технологических свойств, характеризующих сопротивление разрушению горных пород при поверхностном слое, является твердость и контактная прочность. В статье приведены результаты экспериментальных исследований прочности горных пород, при различных условиях полученные сравнительные графики зависимости изменения прочности стекла и горных пород от разности температур при нагреве - охлаждении. Анализ получен-ных данных показал, что при исследовании образцов на давление, они сохраняют достаточ-но высокую несущую способность даже при нарушении их плотной сеткой трещин. Прочность по методу толчения менее чувствительных к термоциклической обработке образцов. Больше всего термоциклическая обработка влияет на показатели ударного разрушения. В перспективе целесообразно комплексно рассматривать поведение горных пород при резком охлаждении для учета данного фактора при исследовании и проектировании различных горно-технологических процессов.

Abstract. Investigation of the thermocyclic processing influence on the mining rocks strength characteristics, knowledge of purposeful usage of phenomena occurring in mining rocks during sharp reduction of temperature is an actual problem. The hardness and the contact strength are among the main mining-technological properties, characterizing the resistance of mining rocks to the destruction in near-surface layer. The results of experimental research of mining rocks strength in different conditions are given in the article. The comparative plots of dependences of glass and mining rocks’ strength change on the temperature difference values during heating-cooling are ob-tained. The analysis of the data has shown, that the samples save their rather high bearing strength during compression tests even for the case of their disturbance by the dense grid of cracks. The strength by the method of grinding is less sensitive to the termocyclic processing of samples. The most influence the thermocyclic influence makes on the results of impact destruction. Further, it is purposeful to investigate in a complex the reaction of mining rocks on the sharp temperature reduc-tion, in order to take this factor into consideration during research of projecting of various pro-cesses of mining technology.