ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 622.235.1:539.3
DOI: 10.18503/1995-2732-2024-22-1-13-19
Аннотация
Целью работы является разработка методологических основ постановки и решения ряда практически важных задач горного производства через анализ механизма квазихрупкого разрушения твердых тел. При этом решалась задача по определению энергосиловых условий разрыва принятой модели в виде полого цилиндра, нагруженного внутренним давлением, в рамках силового подхода квазистатической теории. Разработанная расчетная схема строилась как трехэтапная, когда на первом этапе исследуется состояние сплошности твердого упругохрупкого тела, а на втором – состояние предразрушения, в котором генерируются (зарождаются) трещины нормального разрыва критической величины, третий этап характеризуется состоянием роста трещин как сквозных, разделяющих кусок породы на отдельные части. Принятие силового подхода в расчетной схеме предопределяет развитие исследований напряженно-деформированного состояния поверхности шпура также по трехэтапной схеме, когда наряду с напряженно-деформированным состоянием с сохранением сплошности определяются дополнительные локальные деформации и напряжения поверхности шпура в связи с раскрытием трещины разрыва. Разработанная методология постановки и решения задачи с позиции механической и физической теорий прочности представляет собой базовую расчётную модель разрушения горной породы, которая является основополагающей для решения ряда практических задач горного производства, так как включает последние достижения прикладной науки о разрушении квазихрупких материалов.
Ключевые слова
квазихрупкое тело, внутришпуровое давление, кинетика трещинообразования, предельное давление разрыва, энергоемкость разрыва
Для цитирования
Першин Г.Д., Пшеничная Е.Г. Механизм квазистатического разрушения объемов горной породы путем распорного воздействия на стенки шпура // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2024. Т. 22. №1. С. 13-19. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2024-22-1-13-19
1. Першин Г.Д., Караулов Н.Г., Уляков М.С. Современные технологические схемы добычи блочного высокопрочного камня // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2015. №3. С. 5-11.
2. Алимов О.Д., Мамасаидов М.Т. Технические средства отделения блоков камня от массива. Фрунзе: Илим, 1987. 216 с.
3. Карасев Ю.Г., Бакка Н.Т. Природный камень. Добыча. Добыча блочного и стенового камня. СПб.: Санкт-Петербургский горный институт, 1997. 428 с.
4. Першин Г.Д., Уляков М.С. Обоснование способов подготовки к выемке блочного природного камня высокой прочности // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2010. №4. С. 14-19.
5. Пшеничная Е.Г. Обоснование рациональных параметров технологии добычи гранитных блоков с применением невзрывчатых разрушающих средств: дис. … канд. техн. наук. Магнитогорск, 2006. 167 с.
6. Першин Г.Д., Пшеничная Е.Г. Решение задачи Ляме в квазихрупкой постановке для обоснования модели расчета разрушения горных пород шпуровым способом // Горный журнал. Изв. вузов. 2023. №3. С. 53-63.
7. Першин Г.Д., Пшеничная Е.Г. Концепция квазихрупкого разрушения горных пород применительно к процессам их добычи и первичной переработки // Горный журнал. Изв. вузов. 2022. №4. С. 64-75.
8. Першин Г.Д., Пшеничная Е.Г. Основы расчета технологических параметров добычи природного камня с применением НДС // Добыча, обработка и применением природного камня: сб. науч. тр. / под ред. Г.Д. Першина. Магнитогорск: Изд-во МГТУ им. Г.И. Носова, 2001. Вып. 1. С. 77-94.
9. Латышев О.Г. Разрушение горных пород. М.: Теплотехник, 2007. 660 с.
10. Першин Г.Д., Пшеничная Е.Г. Энергетические критерии квазихрупкого разрушения горных пород в технологических процессах их добычи и первичной переработки // Горная промышленность. 2022. №2. С. 84-89.
11. Першин Г.Д., Пшеничная Е.Г., Северин Е.В. Определение размеров зоны и степени трещинообразования при шпуровой отбойке блочного камня // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2003. №4. С. 28-32.