О МЕХАНИЗМЕ И СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ГЛАВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД

Аннотация

Рассматривается одна из старейших и первичных задач геомеханики и механики горных пород – установление механизма влияния промежуточного главного напряжения на прочность горной породы при сдвиге в объемном неравнокомпонентном напряженном состоянии. На сегодняшний день имеется лишь приблизительная оценка данного влияния (0 – 15 %), однако механизм этого влияния неизвестен. Вместе с тем понимание физики процесса повышения прочности в зажатой среде (промежуточным главным напряжением) позволит более корректно рассчитывать устойчивость зажатых откосов или откосов бортов карьеров в тектонически напряженных массивах, прогнозировать параметры процесса сдвижения и т.д. В подавляющем большинстве случаев, при обосновании предельных параметров элементов систем подземной разработки, действие промежуточного главного напряжения также не рассматривается, что тоже связано с отсутствием математических моделей его учета. Перечисленное определяет актуальность темы исследований и необходимость их проведения как практики. Целью работы является установление физических основ и количественных оценок влияния промежуточного главного напряжения на сдвиговую прочность горных пород. В работе, посредством обобщенного закона Гука, результатов ранее выполненных исследований, а также экспериментальных данных, предложены аналитические зависимости, определяющие степень упрочнения горных пород от действия промежуточного главного напряжения. Обосновано предельное максимальное значение повышения прочности от действия промежуточного напряжения. Приведенные результаты являются преимущественно теоретическими, хотя и показывают в первом приближении корректные результаты. В этой связи они подлежат дальнейшей корректировке и уточнению при сопоставлении с экспериментальными данными.