Об утверждении "Методических рекомендаций по оценке склонности рудных и нерудных месторождений к горным ударам"

VI. Оценка удароопасности по хрупкости пород с помощью запредельного деформирования

86. При проведении оценки удароопасности следует отбирать все породы, чье содержание среди объема, подлежащего выемке при отработке месторождения, превосходит, 10 процентов.

87. При выборе места отбора проб рекомендуется стремиться к максимальной типичности отбираемых проб, то есть к их соответствию по структуре и свойствам породам в местах, для которых решается поставленная задача. Состояние породы в обнажении (ее влажность и целостность) в месте отбора пробы также наиболее представительно. Пробы горных пород, в зависимости от возможности отбора, могут быть представлены кернами буровых скважин или монолитами (при наличии разведочных выработок).

88. Размеры присылаемых на испытание монолитов (или кернов буровых скважин) и их количество рекомендуется принимать таким образом, чтобы обеспечивать изготовление из присылаемых проб необходимого числа образцов для испытаний.

89. При отборе проб желательно использовать скважины большего диаметра. Пробу твердой горной породы рекомендуется извлекать керном длиною не менее 30-40 сантиметров. Допускается длина целого куска керна не менее 15 сантиметров, но в этом случае число таких кусков будет не менее трех. При переходе на режим бурения с выдачей керна первые 5-10 сантиметров бурения не рекомендуется использовать в качестве пробы.

Размеры проб (диаметр и длина кернов, габариты монолитов) зависят от числа участков породных слоев. Размеры для одной пробы: общая длина керна - не менее 1,5 метра при длине каждого куска керна не менее 0,15 метра.

90. Присылаемые на испытание пробы, полученные не при бурении скважин, представляют собой целые монолиты - глыбы размером не менее 300х300х200 миллиметров. В случае невозможности отбора проб таких размеров допускается присылка монолитов размерами не менее 250х200х200 миллиметров.

91. Определение естественной влажности породы в массиве рекомендуется производить одновременно с отбором проб. Влажность породы (в процентах) определяется как отношение веса воды, содержавшейся в образце до сушки, к весу сухого образца. Влажность породы устанавливается точным (до 0,01 грамма) взвешиванием до сушки и после сушки, сушка пробы производится в сушильном шкафу при температуре 105-115 градусов по Цельсию до полного прекращения изменения веса пробы.

92. Документацию отбираемых для испытаний проб горных пород рекомендуется проводить одновременно с отбором проб и состоит в маркировке этикетками извлеченных проб и их регистрации в специальном журнале (ведомости).

93. Консервацию и упаковку проб горных пород рекомендуется производить таким образом, чтобы обеспечивать сохранение в пробах естественной влажности пород и предохранить пробы от высыхания, увлажнения и обмерзания, а также от механических повреждений.

94. Хранение и транспортировку упакованных в ящики проб рекомендуется производить таким образом, чтобы обеспечивать сохранность и целостность последних.

95. Размеры образцов пород для проведения испытаний рекомендуется принимать следующими:

диаметр образца - 421 миллиметр;

высота образца - 902 миллиметр;

Количество образцов для испытаний - не менее 5 штук.

Торцевые поверхности образцов рекомендуется изготавливать плоскими, параллельными друг другу и перпендикулярными боковой поверхности.

Боковые поверхности образца рекомендуется изготавливать параллельными по всей высоте образца. Допускаемое отклонение от параллельности - не более 0,5 мм.

96. Для испытаний горных пород с учетом запредельного деформирования используются следующие приборы и прессы:

1) жесткая камера запредельного деформирования - стабилометр;

2) жесткий пресс БР-5;

3) испытательный гидравлический пресс типа ЦД-100;

4) испытательный сервоуправляемый пресс с автоматизированным режимом испытаний и камерой испытаний.

Перечисленное оборудование позволяет проводить испытания образцов в допредельной и запредельной области деформирования.

97. Режим испытаний заключается в том, чтобы получить следующий график деформирования, приведенный на рисунке 10 к настоящим Методическим рекомендациям. Режим испытаний заключается в том, чтобы при нагружении поддерживать постоянной скорость продольного деформирования образца породы, что достигается в случае применения камеры БВ21 (для слабых и средней прочности пород) усилением ее жесткости, или в случае использования сервоуправляемого пресса (для прочных пород) - автоматизированным режимом контролируемых продольных деформаций, а при использовании пресса БР-5 - весьма высокой его жесткостью пресса.

Рис.10. Схематическая диаграмма "напряжение - деформация" при одноосном сжатии: - осевое давление на образец, МПа; - продольная деформация образца; Е - модуль упругости образца, МПа; М - модуль спада образца, МПа; - предел остаточной прочности, МПа; - предел прочности при одноосном сжатии, МПа

98. По графику деформирования образца, приведенного на рисунок 10 к настоящим Методическим рекомендациям, определяют модуль упругости Е и модуль спада М. При Е/М < 1 порода считается удароопасной; при Е/М > 1 - неудароопасной.