Uolienų klasifikacija pagal prof. M

Uolos stiprybė yra jos atsparumas bendram sunaikinimui. Stiprumo koeficientas f yra bematis dydis, parodantis, kiek kartų viena uoliena yra stipresnė už kitą, laikoma standartine. Už standartą prof. MM. Protodyakonovas priėmė tankų sausą molį su vienaašiu gniuždymo stipriu R kompresas = 100 kgf/cm2(tie. f uola, kurios Rcom = 100 kg/cm2 lygus 1). Todėl stiprumo koeficientas f pagal Protodyakonovo skalę M.M. bus:

f = R suspaudimas /100,

Kur R kompresas– laikinas tiriamos uolienos mėginio atsparumas gniuždymui, kg/cm2;

100 – laikinas uolienos atsparumas gniuždymui, laikomas standartiniu.

Jei etaloninės uolienos gniuždymo stipris išreiškiamas MPa, tai etaloninės uolienos atsparumas gniuždymui bus lygus 10 MPa, o stiprumo koeficiento skaičiavimo išraiška Protodyakonovo skalėje bus rašoma kaip

f = R suspaudimas /10.

Laboratorinėmis sąlygomis uolienų stiprumo koeficientas nustatomas pagal vardo IGD sukurtą smulkinimo metodą. Skočinskis. Šis metodas yra tikslesnis, palyginti su prof. MM. Protodiakonovas. Uolienų smulkinimas atliekamas POG įrenginyje, kuris yra 0,7 m ilgio metalinis cilindras, uždedamas ant metalinio puodelio. Į stiklinę supilamas 10-15 mm briaunos skersmens susmulkintos uolienos mėginys (50-70 g). Iš viso priimami penki tokie pavyzdžiai. Kiekvienas mėginys susmulkinamas paeiliui numetant 2,4 kg sveriantį krovinį iš 0,6 m aukščio. Priklausomai nuo numatomo uolos stiprumo, imamas nuo 5 iki 15 lašų.

Visos penkios kiekvienos susmulkintos medžiagos porcijos supilamos ant sietelio su 0,5 mm skylutėmis, sijojamos, o apatinis sietelis supilamas į metalinį tūrinį puodelį. Tada į šį stiklą įkišamas strypas su padalomis, pagal kurių rodmenis nustatomas skaldos stulpelio aukštis h, matai

Stiprumo koeficientas f apskaičiuojamas pagal empirinę formulę:

f = 20 n/h,

Kurn – apkrovos kritimų skaičius vienam kabliui;

Protodyamkonov skalė – uolienų stiprumo koeficiento skalė.

Sukurta pradžioje 20 amžiaus Tai viena iš pirmųjų veislių klasifikacijų. Jis pagrįstas jų sunaikinimo išgavimo metu darbo intensyvumo matavimu.

Stiprumo koeficientas f skalėje prof.

1 lentelė. Stiprumo koeficientas f skalėje prof. Pastaba. VIIa–X kategorijų veislių charakteristikos neįtrauktos.

Protodyakonovas ketino naudoti tokią klasifikaciją kaip akmens anglies ir rūdos kasybos darbuotojo darbo įvertinimo ir darbo normų normavimo pagrindą. Jis manė, kad taikant bet kokį uolienų naikinimo ir jos gavybos metodą, uolieną galima įvertinti pagal vidutinį gavybos koeficientą. Jei vieną iš dviejų uolienų rūšių sunaikinti reikia daug darbo jėgos, pavyzdžiui, naudojant sprogimo energiją, tada uoliena bus stipresnė bet kokio naikinimo proceso metu, pavyzdžiui, kombaino, kirtiklio, gręžimo galvutės ašmenys gręžimo metu ir kt.

Kurdamas tokią skalę, jis pristatė uolienų stiprumo sąvoką. Skirtingai nuo priimtos medžiagos stiprumo sampratos, vertinamos pagal vieną iš jos įtempių būsenos tipų, pavyzdžiui, laikiną atsparumą gniuždymui, įtempimui, sukimui ir pan., stiprumo parametras leidžia palyginti akmenis pagal sunaikinimo ir išgavimo sudėtingumas. Jis manė, kad šio parametro pagalba galima įvertinti įvairaus pobūdžio įtempių, veikiančių ardant uolieną, visumą, kaip, pavyzdžiui, sunaikinant sprogimu.

sukūrė uolienų stiprumo koeficientų skalę. Vienas iš šio koeficiento nustatymo būdų buvo uolienų mėginio gniuždymo stiprio tyrimas kg/cm2, o koeficiento reikšmė buvo nustatyta kaip viena šimtoji tempimo gniuždymo stiprio dalis.

Šis metodas gana gerai koreliuoja su siūloma stiprumo skale įvairaus stiprumo uolienoms, vidutinio stiprumo uolienoms, tačiau yra mažai naudingas nustatant labai stiprių uolienų stiprumo koeficientą šiuo metodu. Stiprumo skalė ribojama 20 kartų, t.y. uolienos, kurių laikinas gniuždymo stipris yra 200 kg/cm2, o, pavyzdžiui, drenažo bazaltui šis parametras yra 300 kg/cm2. Tačiau Sovietų Sąjungoje stiprumo skalė buvo plačiai naudojama vertinant uolienų naikinimo sudėtingumą ir naudojama iki šiol. Tai patogu santykiniam uolienų stiprumo įvertinimui, kai ji sunaikinama.

Santykinis uolienų įvertinimo pagal stiprumą ir darbo intensyvumą sunaikinimo metu metodas, kaip pažymėjo daugelis, užsienyje nenaudojamas, tačiau be jo negalima išsiversti Sovietų Sąjungoje ir Rusijoje.

Uolienų stiprumo koeficientas SI sistemoje apskaičiuojamas pagal formulę:

čia yc yra vienaašis stipris gniuždant [MPa].

Susisiekus su

Klasės draugai

Savo darbe dažnai susiduriu su kasybos ir geologinių prognozių pasais, kur man vertingiausia informacija yra uolienų charakteristikos. Kažkas žiūri į trikdžius, vandens įtekėjimą, profilį, bet skaičiuoti man reikia uolienų galios ir gniuždymo stiprumo. Taigi, idėja šiam įrašui kilo, kai vietoj uolienų stiprumo gavau stiprumo koeficientą pagal M.M. Protodiakonovas. Čia noriu pasakyti, kas yra stiprumo koeficientas, kaip jis apskaičiuojamas ir kaip iš jo gauti uolienų gniuždymo stiprumą.

Roko stiprumas- uolienų atsparumo jų gavybai charakteristikos - technologinis sunaikinimas.

Šią tvirtovės sampratą pristatė prof. MM. Protodyakonovas, kuris pasiūlė stiprumo koeficientą, kad jį kiekybiškai įvertintų f, pagal pirmąjį apytikslį proporcingą uolienos ribiniam gniuždymo stipriui. Jis sukūrė uolienų skalę pagal stiprumą, pagal kurią visos uolienos suskirstytos į 10 kategorijų.

Paprasčiausiu atveju uolienų stiprumą galima apskaičiuoti pagal formulę:

$$f=\sigma_(sg) \times 10^(-7)$$

Kur: σ suspausti- uolienų gniuždymo stipris, Pa

Tiksliau, ryšys tarp σ suspausti Ir f didelių vertybių srityje σ suspausti gali būti išreikšta empirine formule:

$$f=0,33 \times 10^(-7) \sigma_(sg) + 0,58 \times 10^(-3) \sqrt( \sigma_(sg))$$

Yra ir kitos uolienų stiprumo koeficiento ir jų stiprumo parametrų ryšio formulės. Pavyzdžiui, formulė L.I. Barona:

$$f=\frac(\sigma_(szh))(30) + \sqrt(\frac(\sigma_(szh))(3))$$

Čia σ suspausti Matuojamas MPa, o tai yra šiek tiek patogiau, nes praktikoje geologai pateikia uolienų charakteristikas, kuriose stiprumas pateikiamas šiais vienetais.

Formulė L.I. Barona paimta iš 1972 m. knygos, σ suspausti jis buvo išreikštas kgf/cm2, tačiau perėjus prie SI sistemos šių vienetų naudoti nerekomenduojama, todėl formulė buvo šiek tiek pakeista.

Dabar atėjo laikas grįžti prie klausimo, nuo kurio prasidėjo šis įrašas. Kaip iš stiprumo koeficiento gauti uolienų stiprumą gniuždant? σ suspausti.

Jei reikia sužinoti apytikslį tempimo stiprumą, tada viskas paprasta, padauginkite f iki 10, gauname σ suspausti MPa.

Bet jei norime naudoti empirines formules f, čia gali kilti sunkumų, nes Neįmanoma tiesiog pakeisti stiprumo koeficiento reikšmės ir iš jos gauti stiprumo charakteristikos.

Darbe A.S. Tanaino pateikia formules trims intervalams per 1 ≤ f≤ 20, iš kurių galite apskaičiuoti σ suspausti:

Tiesą sakant, aš nesivarginau naudoti šias formules. Žinoma, aš juos patikrinau. Keičiant intervalų ribines reikšmes f mes gauname σ suspausti, kuris 1 ir 2, 2 ir 3 intervalais skiriasi tik 0,4 MPa.

Kaip rezultatas, rasti σ suspausti Naudojau MS Excel funkciją – Parametrų pasirinkimas. Mano požiūriu, tai yra akivaizdžiausias ir teisingiausias būdas nustatyti uolienų stiprumą gniuždant pagal kietumą f.

GOST 21153.1-75

A09 grupė

TSRS SĄJUNGOS VALSTYBINIS STANDARTAS

KALNŲ UOLOS

Stiprumo koeficiento nustatymo metodas
Protodyakonovo teigimu

Akmenys. Nustatymo metodas
stiprumo koeficientas pagal Protodyakonov

Įvedimo data 1976-07-01

ĮSIgaliojo SSRS Ministrų Tarybos Valstybinio standartų komiteto 1975 m. rugsėjo 25 d. nutarimu N 2491

VIETOJ GOST 15490-70 dėl skyriaus. III

Patvirtinta 1981 m. Galiojimo laikas pratęstas iki 1986 01 07*

________________
* Galiojimo laikas buvo panaikintas SSRS valstybinio standarto dekretu, 1991 m. balandžio 24 d. N 565 (IUS N 7, 1991). - Duomenų bazės gamintojo pastaba.


PAKARTOTOJI IŠLEIDIMAS 1981 m. lapkričio mėn. su pataisa Nr. 1, patvirtinta 1981 m. liepos mėn. (IUS Nr. 9 - 1981)

Šis standartas taikomas kietosioms uolienoms ir nustato jų stiprumo koeficiento nustatymo metodą pagal Protodyakonov, klasifikuojant uolienas pagal šį rodiklį ir naudojant jį techninėje dokumentacijoje apskaičiuojant ir projektuojant kasybos operacijas, kasybos įrangą, taip pat atliekant tiriamuosius darbus.

Metodo esmė – nustatyti stiprumo koeficientą, kuris yra proporcingas uolienų trupinimui sunaudoto darbo ir trupinimo metu naujai susidariusio paviršiaus santykiui, įvertintą pagal bendrą mažesnių nei 0,5 mm dydžio dalelių tūrį.

1. MĖGINIŲ ĖMIMAS

1. MĖGINIŲ ĖMIMAS

1.1. Mėginių ėmimas - pagal GOST 21153.0-75.

2. ĮRANGA IR MEDŽIAGOS

2.1. Norėdami nustatyti uolienų stiprumą, naudokite:

įtaisas POC stiprumui nustatyti (žr. brėžinį), susidedantis iš stiklo 1, į jį įdėto vamzdinio smūgio veržiklio 2, kurio viduje yra 2,4 ± 0,01 kg svorio svarelis 3 su rankena 4, pririšta prie svarelio virvele. yra laisvai dedamas. Vamzdinio polių kaltuvo viršutinėje dalyje yra skylės, į kurias įkišti kaiščiai 5, ribojantys svorio kėlimą. Įrenginyje yra tūrio matuoklis, sudarytas iš stiklo 6 ir stūmoklio 7 su matavimo skale, kurios rodmenų diapazonas yra nuo 0 iki 150 mm išilgai jo išilginės ašies;

sietelis su tinkleliu N 05 pagal GOST 6613-73, skirtas uolienų sijojimui po smulkinimo.

Piešimas

3. PASIRENGIMAS BANDYMUI

3.1. Pasirinktas uolienų pavyzdys suskaidomas plaktuku ant kieto pagrindo, kad gautųsi 20–40 mm dydžio gabalėliai. Iš susmulkintos medžiagos paimama 20 mėginių, kurių kiekvienas sveria 40-60 g.

3.2. Svorių lašų skaičius ant kiekvieno mėginio nustatomas smulkinant pirmuosius penkis mėginius.

3.3. Kiekvienas mėginys susmulkinamas atskirai stiklinėje, kurios svoris krenta iš 60 cm aukščio. Svorio lašų skaičius imamas atsižvelgiant į numatomą uolienos stiprumą, paprastai nuo 5 iki 15 lašų kiekvienam mėginiui.

Pastabos:

1. Labai minkštoms uolienoms lašų skaičių galima sumažinti iki 1, o labai kietų – padidinti iki 30.

2. Smulkinant stiklas, į kurį įkištas vamzdinis smūginis įtaisas, turi būti dedamas ant standaus, masyvaus pagrindo: gelžbetonio arba asfalto grindų, plieninės plokštės (sveriančios ne mažiau 20 kg, apie 10 cm storio).


(Pakeistas leidimas, pataisa Nr. 1).

3.4. Pasirinkto tyrimo režimo teisingumas stebimas sijojus pirmuosius penkis susmulkintus mėginius ant sietelio, kol sustoja apatinio sietelio produkto išsiskyrimas ir tūrio matuokliu išmatuojamas jo tūris. Kai stūmoklio skalėje gaunama 20–100 mm aukščio smulkių dalelių stulpelis, kiekvieno mėginio lašų skaičius išsaugomas likusiems penkiolikai mėginių. Esant mažesniam arba didesniam tūrio matuoklio smulkių dalelių stulpelio aukščiui, lašų skaičius atitinkamai reguliuojamas aukštyn arba žemyn.

4. BANDYMO ATLIKIMAS

4.1. Likę penkiolika mėginių įrenginyje susmulkinami nuosekliai nustatytu bandymo režimu: esant pastoviam svorio kritimo skaičiui o svorio kėlimo aukštis 60 cm.

4.2. Susmulkinus kas penkis mėginius, jie sijojami ant sietelio, po sietelio gautas produktas supilamas į tūrio matuoklį, stūmokliu išmatuojamas smulkių stulpelio aukštis ir užrašoma.

(Pakeistas leidimas, pataisa Nr. 1).

5. APDOROJIMO REZULTATAI

5.1. Uolienų stiprumo koeficientas () apskaičiuojamas pagal formulę

kur 20 yra empirinis skaitmeninis koeficientas, nurodantis visuotinai priimtas stiprumo koeficiento reikšmes ir atsižvelgęs į trupinimui sunaudotą darbą;

- svorio kritimų skaičius bandant vieną kablį;

- smulkiosios frakcijos kolonėlės aukštis tūrio matuoklyje ištyrus penkis mėginius, mm.

5.2. Galutiniu bandymo rezultatu laikomas keturių nustatymų rezultatų aritmetinis vidurkis.

(Pakeistas leidimas, pataisa Nr. 1).



Dokumento tekstas tikrinamas pagal:
oficialus leidinys
Kalnų uolos. Fizinių testų metodai: Šešt. GOST. -
M.: Standartų leidykla, 1982 m

Protodyakonovas ketino naudoti tokią klasifikaciją kaip akmens anglies ir rūdos kasybos darbuotojo darbo įvertinimo ir darbo normų normavimo pagrindą. Jis manė, kad taikant bet kokį uolienų naikinimo ir jos gavybos metodą, uolieną galima įvertinti pagal vidutinį gavybos koeficientą. Jei vieną iš dviejų uolienų rūšių sunaikinti reikia daug darbo jėgos, pavyzdžiui, naudojant sprogimo energiją, tai uoliena bus stipresnė bet kokio jos naikinimo proceso metu, pavyzdžiui, kombaino dantimi, kirtikliu, grąžto ašmenimis. galva gręžimo metu ir kt.

Kurdamas tokią skalę, M.M. Protodyakonovas pristatė koncepciją tvirtovė Rokas. Skirtingai nuo priimtos koncepcijos jėga medžiagos, įvertintos pagal vieną iš jos įtempių būsenos tipų, pavyzdžiui, laikiną atsparumą gniuždymui, įtempimui, sukimui ir pan., stiprumo parametras leidžia palyginti uolienas pagal sunaikinimo ir išgavimo sudėtingumą. Jis manė, kad šio parametro pagalba galima įvertinti įvairaus pobūdžio įtempių, veikiančių naikinant uolieną, visumą, kaip, pavyzdžiui, sunaikinant sprogimo metu. Protodyakonovas sukūrė uolienų stiprumo koeficiento skalę. Vienas iš šio koeficiento nustatymo būdų buvo uolienų mėginio gniuždymo stiprio tyrimas kg/cm2, o koeficiento reikšmė buvo nustatyta kaip viena šimtoji tempimo gniuždymo stiprio dalis.

Šis metodas gana gerai koreliuoja su M. M. Protodyakonovo pasiūlyta stiprumo skale įvairaus stiprumo uolienoms, vidutinio stiprumo uolienoms, tačiau yra mažai naudingas nustatant labai stiprių uolienų stiprumo koeficientą šiuo metodu. Stiprumo skalė ribojama 20 kartų, t.y. uolienų, kurių laikinas gniuždymo stipris yra 2000 kg/cm2, o, pavyzdžiui, drenuojančiam bazaltui šis parametras yra 3000 kg/cm2. Tačiau Sovietų Sąjungoje jėgos skalė M.M. Protodkonovas buvo plačiai naudojamas vertinant uolienų naikinimo sudėtingumą ir vis dar naudojamas iki šių dienų. Tai patogu santykiniam uolienų stiprumo įvertinimui naikinant gręžiant ir sprogdinant. Santykinis uolienų stiprumo ir darbo intensyvumo įvertinimas jos sunaikinimo metu, kaip daugelis pastebėjo, nėra naudojamas į užsienį, tačiau techninė literatūra neapsieina be Sovietų Sąjungos ir Rusijos Uolienų stiprumo koeficientas pagal M.M. Protodyakonov SI sistemoje apskaičiuojamas pagal formulę: fcr = 0,01 constr, kur con yra vienaašis gniuždymo stipris [MPa].

Gręžimas- cilindrinės kasybos angos - šulinio, duobės ar kasyklos šachtos - tiesimo procesas, sunaikinant akmenis prie paviršiaus, paprastai atliekamas žemės plutoje, rečiau - dirbtinėse medžiagose (betone, asfalte); ir tt). Kai kuriais atvejais gręžimo procesas apima šulinių (dažniausiai gilių) sienelių tvirtinimą korpusiniais vamzdžiais ir cemento skiedinio pumpavimą į žiedinį tarpą tarp vamzdžių ir šulinių sienelių.

Na: apvalaus skerspjūvio kasykla, gręžiama nuo žemės paviršiaus arba po žeme, dirbant be žmogaus prieigos prie veido bet kokiu kampu į horizontą, kurios skersmuo yra daug mažesnis už jos gylį. Šuliniai gręžiami naudojant specialią gręžimo įrangą. Pagal paskirtį gręžiniai skirstomi į: žvalgomuosius, gamybinius, įpurškimo, pagalbinius, specialiuosius, sprogdinimo, atraminius, parametrinius ir žvalgomuosius. Skylė: dirbtinė cilindrinė įduba kietoje terpėje (uolienoje), kurios skersmuo iki 75 mm, gylis iki 5 m. Jie sukuriami ir naudojami užtaisams dėti sprogdinimo darbų metu, inkaro atramai įrengti, vandens ar cemento įpurškimui. aplinkinė uolienų masė ir kt.

Gręžimo būdų klasifikacija. Pagal uolienų naikinimo pobūdį naudojami gręžimo būdai skirstomi į: mechaninius – gręžimo įrankis tiesiogiai veikia uolieną, ją sunaikindamas, ir nemechaninį – sunaikinimas vyksta be tiesioginio kontakto su uoliena nuo smūgio į ją šaltinio ( terminiai, sprogstamieji ir pan.).

Mechaniniai gręžimo būdai skirstomi į sukamąjį ir smūginį (taip pat sukamąjį-smūginį ir smūginį-sukamąjį). Sukamojo gręžimo metu uoliena sunaikinama dėl įrankio, prispausto prie dugno, sukimosi. Atsižvelgiant į uolienos stiprumą, rotacinio gręžimo metu naudojamas pjovimo tipo uolienų pjovimo gręžimo įrankis; Deimantinis gręžimo įrankis; šratų bitai, kurie sunaikina uolienas naudojant šūvį. Smūginio gręžimo būdai skirstomi į: smūginį gręžimą arba smūginį sukamąjį gręžimą (gręžimas sukamaisiais plaktukais, įskaitant panardinamuosius grąžtus, smūginį lyną, strypą ir kt., kai įrankio sukimas atliekamas momentu tarp smūgių priemonė ant veido); smūginis-sukamasis (su įleidžiamaisiais pneumatiniais ir hidrauliniais plaktukais, taip pat gręžimas sukamaisiais kūjais su nepriklausomu sukimu ir kt.), kurio metu smūgiai į nuolat besisukantį įrankį; sukamasis smūgis, kai uolienų pjovimo gręžimo įrankis yra veikiamas aukšto ašinio slėgio, nuolat liečiantis su uoliena ir ją sunaikina dėl sukimosi judėjimo išilgai paviršiaus ir periodiškai į ją taikomų smūgių. Uolienų naikinimas šulinio apačioje atliekamas visame jo plote (gręžimas kietu dugnu) arba išilgai žiedinės erdvės su šerdies ištraukimu (gręžimas šerdyje). Naikinimo produktų pašalinimas gali būti periodinis sraigto pagalba ir tęstinis sraigtais, susuktais strypais arba tiekiant dujas, skystį ar tirpalą į veidą. Kartais gręžimas skirstomas pagal gręžimo įrankio tipą (sraigtas, strypas, deimantas, volas ir kt.); pagal gręžimo staklių tipą (perforuojantis, pneumatinis smūginis, turbininis ir kt.), pagal šulinių gręžimo būdą (nuožulnus, kasetinis ir kt.). Gręžimo įrangą daugiausia sudaro gręžimo mašinos (gręžimo įrenginiai) ir uolienų pjovimo įrankiai. Tarp nemechaninių metodų plačiai paplitęs terminis gręžimas, skirtas gręžti sprogdinimo skyles kvarco turinčiose uolienose, ir vyksta sprogdinimo gręžimo diegimas.