Аналітичні дослідження розвитку магістральної тріщини

Інж. Елоев А.К. (ТОВ «Будкомплект»), канд. техн. наук Дзагоєв Л.М. (ВАТ «Керамік»)

Представлені теоретичні дослідження динаміки зародження і росту тріщин шпуровими зарядами по контуру виробок статичної дії в породах родовищ Садонского рудоуправління на незначній глибині.

В основі розвитку механіки руйнування покладені аналітичні методи визначення коефіцієнта інтенсивності напружень (Ki) - основного параметра тріщиноутворення. З їх допомогою отримують основні закономірності, що описують поля напружень і переміщень при вершині тріщини.

Справжня робота присвячена теоретичному і експериментальному дослідженню на моделях динаміки зародження, «старту» і росту тріщин по контуру виробок шпуровими зарядами статичної дії на незначній глибині за наявності однієї або двох оголених площин в «затиснутою» середовищі. Завдання вирішувалася так, щоб з максимальною точністю одержати достовірні кінцеві результати необхідних характеристик для встановлення в досліджуваних породах родовищ Садонского рудоуправління коефіцієнтів інтенсивності напружень.

Розглянемо завдання про розвиток первинної заданої радіальної тріщини або системи тріщин (число і розташування «зародишних» тріщин-«борозенок» вибирається відповідно з кількістю і напрямом проектованих руйнувань) при використанні заряду статичного навантаження в крихких породах [1]. При статичному навантаженні початкові тріщини починають зростати після набору відповідного тиску, забезпечуючи заданий розчленування масиву в потрібному напрямку. Відомо, що напружений стан у кожний момент часу приймається із заданою навантаженням та відповідної йому геометрією тріщин при малих швидкостях їх розвитку.

Навколо смуги (рис. 1) по всій довжині шпуру (lшп, м) є п (один або два) радіальних «зародишних» тріщин (l0, м) глибиною 0,06, вони розташовані через рівні кути . Починаються ці тріщини на колі шпуру (rшп, м), до якої в початковий момент прикладається тиск від розширює складу Pa = 50 МПа. У рамках плоскої теорії пружності про рівновагу п рівномірно розподілених навколо шпуру радіальних тріщин, коли довжина тріщин (1тр, м) перевершує радіус шпуру, коефіцієнт інтенсивності напружень (Кl, МПа