Определение статических упругих свойств горной породы.

Упругие свойства горных пород характеризуются модулем упругости E при одноосном напряженном состоянии (модуль Юнга), модулем сдвига модулем объемной упругости K и коэффициентом поперечных деформаций m (коэффициент Пуассона) [1,2,4].

Статические модули определяются при испытании образцов правильной геометрической формы на гидравлическом прессе.

Модуль упругости Е представляет собой отношение нормального напряжения s к соответствующей относительной продольной деформации

= 597,13/(0,074/40)=32277 кгс/см^2=322 МПа (5.1)

где - относительная продольная деформация

Модуль сдвига G - характеризует упругость породы при касательных напряжениях.

G = Е/(2*(1+ μ)) , кгс/см², МПа.

где E = 32277 кгс/см² - модуль Юнга; μ - коэффициент Пуассона.

G = 32277/(2*(1+0,21)) =13337 кгс/см²;

или

G=133 МПа.

Объемный модуль упругости К или модуль всестороннего сжатия, равен отношению равномерного всестороннего напряжения к относительному упругому изменению объема образца

где – относительное изменение объема.

Коэффициент Пуассона- отношение относительной поперечной деформации к относительной продольной

=(0,008/40)/(0,074/40)=1,08 (5.3)

Перечисленные характеристики упругих свойств пород функционально связаны между собой следующими соотношениями:

(5.4)

(5.5)

Таким образом, зная две из этих характеристик, можно расчетным путем определить значения двух других. Обычно экспериментально определяют на образцах пород характеристики E и n.

Результаты определения упругих свойств заносятся в таблицу 3

Таблица 3

Статические упругие свойства горной породы.