Экспериментальная проверка основных положений

Для проверки основных положений настоящей статьи авторы провели серию опытов по разрушению брусков известняка с временным сопротивлением сжатию 400 кг/см2. В качестве рабочего инструмента применили специально изготовленные небольшие долотья с лезвием длиной 3 мм и углом приострения его 70°. Лезвие у одного из этих долотьев было острым, у второго в форме площадки шириной 0,5 мм, у третьего оно было закруглено по радиусу 0,25 мм.

Замеры глубины внедрения лезвия и наблюдения за характером разрушения известняка вели при помощи бинокулярной лупы тридцати шестикратного увеличения, имеющей в окуляре шкалу с делениями. Цена одного деления шкалы была равна 0,0377 мм.

Долотья, установленные вертикально по отношению к разрушаемой поверхности горной породы, воспринимали нагрузку при падении па них с определенной высоты ударника копра весом 200 г. В наших опытах высота падения ударника была 55, 105 и 155 мм. Каждый опыт повторяли от 6 до 10 раз, причем было установлено, что глубина внедрения долота от одного удара при одинаковых условиях колебалась всего лишь в пределах 7-8%.

Средняя глубина внедрения бура от одного удара по каждой серии опытов приведена в таблице.

Данные таблицы показывают, что:

1) при одинаковой силе удара бур с острым лезвием внедряется в породу в среднем на глубину вдвое большую, чем такой же бур, имеющий на лезвии площадку шириной 0,5 мм;

2) глубина внедрения бура с закругленным лезвием при прочих равных условиях меньше глубины внедрения острого бура, но больше, чем у бура с площадкой на лезвии.

Одновременно установлено, что при любой форме лезвия и любой глубине внедрения бура появляется зона дробления породы, которая образуется раньше, чем происходит первый скол. Эта зона изменяется по форме и глубине’ распространения при воздействии буров с различным лезвием на породу. Однако независимо от этого она ясно видна в бинокулярную лупу и в значительной мере сохраняется даже после скола крупных частиц породы.

Для выяснения последовательности разрушения известняка под лезвием бура авторы, наведя объектив бинокулярной лупы на контакт лезвия с породой, воздействовали на бур непрерывно возрастающей статической нагрузкой. В этом случае по мере внедрения бура порода под лезвием уплотнялась, теряя плотность между кристаллами. Часть ее вытеснялась вверх, перемещалась непрерывным потоком по щечкам лезвия.

Одновременно с этим периодически наблюдалось и местное скалывание породы в непосредственной близости к лезвию.

При дальнейшем углублении бура начиналось скалывание более крупных частиц породы, причем в первый момент отделения от массива сколотые частицы поворачивались на некоторый угол, вокруг линии контакта данной частицы и щечки лезвия и, только после этого окончательно отделялись от массива и перемещались по плоскости скалывания.

При сравнении характера разрушения горной породы при ударной и статической нагрузках мы не обнаружили между ними никакой разницы. Как при ударной, так и при статической нагрузке всегда чередуются два процесса — дробление и скалывание. Сущность этих процессов в обоих случаях одинакова.

 

 

 

Записи горного дела