ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАКЛАДНИХ МАСИВІВ

Abstract

Мета роботи. Дослідження фізико-механічних характеристик закладних масивів, призначених для підтримання бічних порід у вуглепородному масиві, що вміщує виробки. Методи. Для досягнення поставленої мети були виконані експерименти на зразках із породи різного гранулометричного складу, які піддавалися компресійному стисненню. Результати. В результаті виконаних досліджень визначені фізико-механічні характеристики закладних масивів із породи різного гранулометричного складу. Встановлено, що зміна пустотності закладних масивів при компресійному стисненні, в цілому залежить від величини вертикальних нормальних напружень та розміру фракції породи, їх процентного співвідношення в загальному обсязі. При вертикальних відносних деформаціях, коли розширення закладного масиву в сторони неможливе, зменшення кубатури відбувається за рахунок перепакування частинок породи при незмінному обсязі твердої частини. При цьому, чим неоднорідна порода, тим ефективніше процес перепакування. В умовах одновимірної задачі, питома робота при стисканні, що витрачається на деформування одиниці об'єму закладного масиву, збільшується в міру зменшення насипної щільності дробленої породи, коли коефіцієнт ущільнення приймає максимальні значення. Чим більше робота деформації, тим більше модуль стиснення закладного масиву. Напружено- деформований стан закладних масивів, визначається величиною стискаючої сили, насипної щільності породи і компресійного модуля деформації. Новизна. Доведено, що при компресійному стисненні закладних масивів із породи, значення модуля деформації змінюються по параболічній залежності і обумовлюються гранулометричним складом вихідного матеріалу. При наявності у вихідному закладному матеріалі неоднорідних фракцій породи, значення компресійного модуля приймають мінімальні значення і збільшуються, по мірі зміни насипної щільності. Причому, чим менше фракція породи, тим більше її насипна щільність і значення компресійного модуля деформації закладного масиву. Практична значимість. Для підтриманння магістральних або дільничих виробок при способі управління покрівлею закладкою виробленого простору, необхідно забезпечити неоднорідність гранулометричного складу використовуваної породи. Дотримання цієї вимоги, забезпечить максимальне стиснення закладного масиву і плавний прогин бічних порід у виробленому просторі, при розвантаженні вуглепородного масиву, що вміщує виробки.