Деформирование соляных пород при объемном многоступенчатом нагружении
Об авторах
- 1 — Горный институт Уральского отделения РАН
- 2 — Пермский национальный исследовательский политехнический университет ▪ Orcid
Аннотация
Представлено экспериментальное обоснование возможности применения метода объемного многосту пенчатого нагружения для исследования процесса деформирования соляных пород в лабораторных условиях. Приведены результаты сопоставительных исследований объемного многоступенчатого и одноступенчатого нагружения образцов соляных пород. Представлены результаты исследования влияния уровня бокового давления на значения предела прочности и предела остаточной прочности сильвинита, определенные односту пенчатым и многоступенчатым методами. Представлены результаты исследования влияния уровня бокового давления на предел дилатансии каменной соли. Проанализировано влияния метода нагружения на значения параметров паспорта прочности Кулона – Мора сильвинита. Проанализировано изменение модуля упругости в процессе деформирования соляных пород в зависимости от уровня боковогодавления. Показано, что метод многоступенчатого нагружения адекватно отражает процессы деформирования и разрушения соляных пород и позволяет не только уменьшить влияние неоднородностей внутреннего строения образцов на результаты экспериментальных данных, но также существенно снизить необходимый объем породного материала.
10.31897/pmi.2019.5.510
Литература
- Baryakh A.A., Konstantinova S.A., Asanov V.A. Deformation of Salt Rocks. Ekaterinburg: UrO RAN, 1996, p. 203 (in Russian).
- Baryakh A.A., Asanov V.A., Pan'kov I.L. Physical and Mechanical Properties of Salt Rocks at Upper Kama Potash Salt Deposit. Perm': Izd-vo Perm. gos. tekhn. un-ta, 2008, p. 199 (in Russian).
- GOST 21153.8-88. Mineral Rocks. Method of Strength Limit Estimation under Bulk Compression. Мoscow: Gosudarstvennyi komitet SSSR po standartam, 1988, p. 17 (in Russian).
- Laptev B.V. Emergency Situations at Upper Kama Deposit of Potash-Magnesium Salts. Bezopasnost' truda v promyshlennosti. 2009. N 8, p. 28-31 (in Russian).
- Laptev B.V. Historiography of Accidents in the Process of Salt Deposit Development. Bezopasnost' truda v promyshlennosti. 2011. N 12, p. 41-46 (in Russian).
- Morozov I.A. Estimation of Salt Rocks Strength Characteristics by the Results of Bulk Multiple-Stage Loading. Strategiya i protsessy osvoeniya georesursov. 2017. N 15, p. 142-145 (in Russian).
- Alkan H., Cinar Y., Pusch G. Rock salt dilatancy boundary from combined acoustic emission and triaxial compression tests. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2007. Vol. 44. N 1, p. 108-119. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2006.05.003
- Amann F., Kaiser P., Button E.A. Experimental Study of Brittle Behavior of Clay Shale in Rapid Triaxial Compression.
- Rock Mechanics and Rock Engineering. 2012. Vol. 45. N 1, p.21-23. DOI: 10.1007/s00603-011-0195-9
- ASTM D7012-14e1. Standard Test Methods for Compressive Strength and Elastic Moduli of Intact Rock Core Specimens under Varying States of Stress and Temperatures. ASTM International, West Conshohocken, PA. 2014, p. 9. DOI: 10.1520/D7012-14E01
- Baryakh A.A., Lobanov S.Y., Lomakin I.S.Analysis of time-to-time variation of load on interchamber pillars in mines of the Upper Kama Potash Salt Deposit. Journal of Mining Science. 2015. Vol. 51. N 4, p.696-706. DOI: 10.1134/S1062739115040064
- Baryakh A.A., Samodelkina N.A. Geomechanical Estimation of Deformation Intensity above the Flooded Potash Mine.
- Journal of Mining Science. 2018. Vol.53. N 4, p. 630-642. DOI: 10.1134/S106273911705303X
- Baryakh A.A., Devyatkov S.Yu., Samodelkina N.A. Theoretical explanation of conditions for sinkholes after emergency flooding of potash mines. Journal of Mining Science. 2016. Vol. 52. N 1, p. 36-45. DOI: 10.1134/S1062739116010101
- Zhang H.Q., Tannant D.D., Jing H.W., Nunoo S., Niu S.J., Wang S.Y. Evolution of cohesion and friction angle during microfracture accumulation in rock. Nat Hazards. 2015. Vol. 77, p. 497-510. DOI: 10.1007/s11069-015-1592-2
- Ferreira S.M. Reis, Gomes Correia A., Roque A.J. Strength of Non-Traditional Granular Materials Assessed from Drained Multistage Triaxial Tests. Procedia Engineering. 2016. Vol. 143, p. 67-74. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.06.009
- Jihoon Wang, Woodong Jung, Yawei Li, Ahmad Ghassemi. Geomechanical characterization of Newberry Tuff. Geother- mics. 2016. Vol. 63, p. 74-96. DOI: 10.1016/j.geothermics.2016.01.016
- Kovári K., Tisa A. Multiple Failure State and Strain Controlled Triaxial Tests. Rock Mechanics. 1975. Vol. 7. N 1, p. 17- 33. DOI: 10.1007/BF01239232
- Litvinenko V. Advancement of geomechanics and geodynamics at the mineral ore mining and underground space devel- opment. Geomechanics and Geodynamics of Rock Masses: Proceedings of the 2018 European Rock Mechanics Symposium. EUROCK 2018 (Saint-Petersburg, 22-26 May 2018). London: Taylor and Francis Group. 2018. Vol. 1, p. 3-16.
- Erling Fjar, Holt R.M., Raaen A.M., Risnes R., Horsrud P. Petroleum Related Rock Mechanics. Vol. 53. 2nd Edition. El- sevier Science. 2008, p. 514.
- Sheng-Qi Yang. Strength and deformation behavior of red sandstone under multi-stage triaxial compression. Canadian Geotechnical Journal. 2012. Vol. 49. N 6, p. 694-709. DOI: 10.1139/t2012-035
- Silberschmidt V.G., Silberschmidt V.V. Analysis of Cracking in Rock Salt. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2000. Vol. 33. N 1, p. 53-70. DOI: 10.1007/s006030050004
- Taheri A., Sasaki Y., Tatsuoka F., Watanabe K. Strength and deformation characteristics of cement-mixed gravelly soil in multiple-step triaxial compression. Soils and Foundations. 2012. Vol. 52. N 1, p. 126-145. DOI: 10.1016/j.sandf.2012.01.015
- Taheri A., Tani K. Use of down-hole triaxial apparatus to estimate the mechanical properties of heterogeneous mudstone. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2008. Vol. 45. N 8, p. 1390-1402. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2008.01.017
- Vergara M.R., Kudella P., Triantafyllidis T. Large Scale Tests on Jointed and Bedded Rocks Under Multi-Stage Triaxial Compression and Direct Shear. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2015. Vol. 48. N 1, p. 75-92. DOI: 10.1007/s00603-013-0541-1
- Villamor Lora R., Ghazanfari E., Asanza Izquierdo E. Geomechanical Characterization of Marcellus Shale. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2016. Vol. 49. N 9, p. 3403-3424. DOI: 10.1007/s00603-016-0955-7
- Heejung Youn, Fulvio Tonon. Multi-stage triaxial test on brittle rock. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 2010. Vol. 47. N 4, p. 678-684. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2009.12.017
Похожие статьи
Повышение энергетической эффективности электромеханической трансмиссии карьерного автосамосвала
2019 А. Е. Козярук, А. М. Камышьян
Эффективная мощность и скорость движения карьерных автосамосвалов в режиме топливной экономичности
2019 В. И. Александров, М. А. Васильева, В. Ю. Коптев
Эксплуатация однофазного автономного инвертора в составе ветроэнергетического комплекса малой мощности
2019 А. А. Бельский, В. С. Добуш, Ш. Ф. Хайкал
Природа удлиненной формы кристаллов алмаза из россыпей Урала
2019 Е. А. Васильев, И. В. Клепиков, А. В. Козлов, А. В. Антонов