Исследование изменения физико-механических характеристик урановмещающей породы при стационарном и динамическом ее нагружении в газовой среде

Abstract

Впервые в лабораторных условиях использована идея управления горным давлением путем изменения давления в гидроцилиндрах механизированных крепей очистного забоя по заранее установленным алгоритмам, которая представлена в патенте Украины No89965, что позволило разработать метод моделирования стационарного и динамического нагружений горной породы в газовой среде для определения изменения ее физико-механических характеристик. Установлено, что предел прочности на одноосное сжатие Кировоградского гранита увеличивается в газовой среде на уровень соответствующий давлению газа, приходящегося на боковую поверхность образца, из-за отсутствия проницаемости гранита, но после циклическоговоздействия напряжениями сжатия в газовой среде предел прочности приближается к значению, соответствующему испытаниям на одноосное сжатие без газонасыщения, т.е. появляется газовая проницаемость гранита. Установлен полиномиальный характер изменения модуля упругости Кировоградского гранита от скорости его нагружения.

Вперше в лабораторних умовах використана ідея управління гірським тиском шляхом зміни тиска в гідроциліндрах механізованих кріплень очисного забою за заздалегідь встановленим алгоритмам, яка представлена в патенті України No89965, що дозволило розробити метод моделювання стаціонарного та динамічного навантажень гірської породи в газовому середовищі для визначення зміни її фізико-механічних характеристик. Встановлено, що межа міцності на одноосьове стиснення Кіровоградського граніту збільшується в газовому середовищі на рівень відповідний тиску газу, що припадає на бічну поверхню зразка через відсутність проникності граніту, але після циклічного впливу напруженнями стиснення в газовому середовищі межа міцності наближається до значення відповідного випробуванням на одноосьове стиснення без газонасичення, тобто з'являється газова проникність граніту. Встановлено поліноміальний характер зміни модуля пружності Кіровоградського граніту від швидкості його навантаження.

It is for the first time when an idea (the Ukrainian patent No89965) of changing, by a predetermined algorithms, pressure in hydraulic cylinders of the mechanized longwall supports was used for controlling the rock pressure. The idea became a basis for designing a new method for modelling stationary and dynamic loads on the rocks in a gaseous medium in order to define changes of the rock physical and mechanical characteristics. It was found that the tensile strength of uniaxial compression of the Kirovohrad granite was increased in the gaseous medium to the level corresponding to the gas pressure on the sample side surface due to the granite weak permeability; however, after the granite being exposed to the cyclic compression in a gaseous environment the tensile strength approached a rate of testing uniaxial compression without gas saturation, i.e. the granite features the gas permeability. It is stated that a polynomial behaviour of the Kirovograd granite elastic modulus changing depends on the speed of the granite mechanical loading.