قلعه سیلتستون به گفته پروتودیاکونوف. طبقه بندی صخره های حرفه ای
عربی بلغاری چینی کرواتی چک دانمارکی هلندی انگلیسی استونیایی فنلاندی فرانسوی آلمانی یونانی عبری هندی مجارستانی ایسلندی اندونزیایی ایتالیایی ژاپنی کره ای لتونیایی لیتوانیایی مالاگاسی نروژی فارسی لهستانی پرتغالی رومانیایی رومانیایی صربی اسلواکی اسلوونیایی اسپانیایی سوئدی تایلندی ترکی ویتنامی
تعریف - مقیاس پروتودیاکونوف
مقیاس پروتودیاکونوف
مطالب از ویکی پدیا - دانشنامه آزاد
مقیاس پروتودیاکونوف- مقیاس ضریب مقاومت سنگ در ابتدا توسعه یافته است. قرن 20 پروتودیاکونوف M.M. این یکی از اولین طبقه بندی های نژاد است. این بر اساس اندازه گیری شدت کار تخریب آنها در طول استخراج است.
ضریب قدرت f در مقیاس پروف. MM. پروتودیاکونوف
| دسته بندی | سطح قدرت | نژاد | f |
| من | نژادهای بسیار قوی | قوی ترین، متراکم ترین و چسبناک ترین کوارتزیت ها و بازالت ها. نژادهای دیگر از نظر قدرت استثنایی هستند. | 20 |
| II | نژادهای بسیار قوی | سنگ های گرانیتی بسیار قوی: پورفیری کوارتز، گرانیت بسیار قوی، تخته سنگ سیلیسی، استحکام کمتری نسبت به کوارتزیت های فوق. قوی ترین ماسه سنگ ها و آهک ها. | 15 |
| III | نژادهای قوی | سنگ های گرانیتی (متراکم) و گرانیتی. ماسه سنگ و سنگ آهک بسیار قوی. رگه های سنگ معدن کوارتز. یک کنگلومرا قوی سنگ آهن بسیار قوی | 10 |
| IIIа | یکسان | سنگهای آهکی (قوی). گرانیت ضعیف ماسه سنگ های قوی سنگ مرمر قوی، دولومیت. پیریت ها ماسه سنگ معمولی | 8 |
| IV | نژادهای کاملا قوی | سنگ آهن. شیل های شنی. | 6 |
| IV | یکسان | ماسه سنگ های شیل | 5 |
| V | نژادهای متوسط | شیل سخت. شیل سست و سنگ آهک، کنگلومرای نرم | 4 |
| تخته سنگ های مختلف (قوی نیست). مارن متراکم | 3 | ||
| VI | نژادهای نسبتا نرم | تخته سنگ نرم، سنگ آهک بسیار نرم، گچ، سنگ نمک، گچ. خاک منجمد: آنتراسیت. مارن معمولی. ماسه سنگ تخریب شده، سنگریزه و غضروف سیمانی، خاک سنگی | 2 |
| از طريق | یکسان | زغال سنگ قوی | 1,5 |
| VII | نژادهای نرم | خاک رس ( متراکم ). زغال سنگ نرم، خاک رسوبی قوی | 1 |
جدول 1. ضریب استحکام f در مقیاس پروف. MM. پروتودیاکونوف توجه داشته باشید. خصوصیات نژادها از دسته Y11a تا X حذف شده است.
پروتودیاکونوف قصد داشت از چنین طبقه بندی به عنوان مبنایی برای ارزیابی کار یک کارگر در استخراج زغال سنگ و سنگ معدن و برای جیره بندی نیروی کار استفاده کند. وی معتقد بود که با هر روش تخریب سنگ و روش استخراج آن، می توان سنگ را با میانگین ضریب استخراج ارزیابی کرد. اگر یکی از دو نوع سنگ برای تخریب، به عنوان مثال، با انرژی انفجار، کار فشرده‌تری داشته باشد، در این صورت سنگ در طول هر فرآیند تخریب خود، به عنوان مثال، با دندان کمباین، کلنگ، تیغه مته قوی‌تر خواهد بود. سر در حین حفاری و غیره
هنگام توسعه چنین مقیاسی، M.M. پروتودیاکونوف این مفهوم را معرفی کرد دژسنگ. برخلاف مفهوم پذیرفته شده استحکام - قدرتاز یک ماده ارزیابی شده توسط یکی از انواع حالت استرس آن، به عنوان مثال، مقاومت موقت در برابر فشار، کشش، پیچش و غیره، پارامتر مقاومت به شما امکان می دهد سنگ ها را از نظر پیچیدگی تخریب و استخراج مقایسه کنید. او معتقد بود که با کمک این پارامتر می‌توان مجموع تنش‌های ماهیت‌های مختلف را که در هنگام تخریب یک سنگ اعمال می‌کنند، ارزیابی کرد، مثلاً در هنگام تخریب توسط انفجار.
MM. پروتودیاکونوف مقیاسی برای ضریب استحکام سنگ ایجاد کرد. یکی از روش های تعیین این ضریب، آزمایش مقاومت فشاری نمونه سنگ بر حسب کیلوگرم بر سانتی متر مربع بود و مقدار ضریب به عنوان یک صدم مقاومت فشاری کششی تعیین شد.
این روش به خوبی با مقیاس مقاومت پیشنهاد شده توسط M.M. Protodyakonov برای سنگ های با قدرت های مختلف سازند زغال سنگ، سنگ های با استحکام متوسط همبستگی دارد، اما هنگام تعیین ضریب مقاومت سنگ های بسیار قوی با استفاده از این روش کاربرد کمی دارد. مقیاس قدرت با ضریب 20 محدود می شود، یعنی. سنگ هایی با مقاومت فشاری موقت 2000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و برای مثال بازالت زهکشی این پارامتر 3000 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است. با این حال، در اتحاد جماهیر شوروی مقیاس قدرت M.M. پروتودکونوف به طور گسترده در ارزیابی پیچیدگی تخریب سنگ مورد استفاده قرار گرفت و هنوز هم تا به امروز مورد استفاده قرار می گیرد. برای ارزیابی نسبی استحکام سنگ در هنگام تخریب آن با استفاده از عملیات حفاری و انفجار راحت است.
روش ارزیابی نسبی سنگ بر اساس قدرت و شدت کار در طول تخریب آن، همانطور که بسیاری اشاره کردند، دارای معایبی است که در خارج از کشور استفاده نمی شود، اما ادبیات فنی اتحاد جماهیر شوروی و روسیه نمی توانند بدون آن انجام دهند.
ضریب مقاومت سنگ با توجه به M.M Protodyakonov در سیستم SI با استفاده از فرمول محاسبه می شود:
Fcr = 0.1σcom
که σcom مقاومت فشاری تک محوری [MPa] است.
پیوندها
- لیخین P.A. حفاری تونل و گمانه در قرن 19 و 20
- M. M. Protodyakonov در وب سایت All-Russian Family Tree
| دسته بندی | سطح قدرت | نژاد | f |
| من | نژادهای بسیار قوی | قوی ترین، متراکم ترین و چسبناک ترین کوارتزیت ها و بازالت ها. نژادهای دیگر از نظر قدرت استثنایی هستند. | |
| II | نژادهای بسیار قوی | سنگ های گرانیت مانند بسیار قوی: پورفیری کوارتز، گرانیت بسیار قوی، شیل سیلیسی، استحکام کمتری نسبت به کوارتزیت های فوق دارد. قوی ترین ماسه سنگ ها و آهک ها. | |
| III | نژادهای قوی | سنگ های گرانیتی (متراکم) و گرانیتی. ماسه سنگ و سنگ آهک بسیار قوی. رگه های سنگ معدن کوارتز. یک کنگلومرا قوی سنگ آهن بسیار قوی | |
| IIIa | یکسان | سنگهای آهکی (قوی). گرانیت ضعیف ماسه سنگ های قوی سنگ مرمر قوی، دولومیت. پیریت ها ماسه سنگ معمولی | |
| IV | نژادهای کاملا قوی | سنگ آهن. شیل های شنی. | |
| IV | یکسان | ماسه سنگ های شیل | |
| V | نژادهای متوسط | شیل سخت. شیل سست و سنگ آهک، کنگلومرای نرم | |
| وا | تخته سنگ های مختلف (قوی نیست). مارن متراکم | ||
| VI | نژادهای نسبتا نرم | تخته سنگ نرم، سنگ آهک بسیار نرم، گچ، سنگ نمک، گچ. خاک منجمد: آنتراسیت. مارن معمولی. ماسه سنگ تخریب شده، سنگریزه و غضروف سیمانی، خاک سنگی | |
| از طريق | یکسان | زغال سنگ قوی | 1,5 |
| VII | نژادهای نرم | خاک رس ( متراکم ). زغال سنگ نرم، خاک رسوبی قوی |
جدول 1. ضریب استحکام f در مقیاس پروف. MM. پروتودیاکونوف توجه داشته باشید. خصوصیات نژادها از دسته Y11a تا X حذف شده است.
پروتودیاکونوف قصد داشت از چنین طبقه بندی به عنوان مبنایی برای ارزیابی کار یک کارگر در استخراج زغال سنگ و سنگ معدن و برای جیره بندی نیروی کار استفاده کند. وی معتقد بود که با هر روش تخریب سنگ و روش استخراج آن، می توان سنگ را با میانگین ضریب استخراج ارزیابی کرد. اگر یکی از دو نوع سنگ برای تخریب، به عنوان مثال، با انرژی انفجار، کار فشرده‌تری داشته باشد، در این صورت سنگ در طول هر فرآیند تخریب خود، به عنوان مثال، با دندان کمباین، کلنگ، تیغه مته قوی‌تر خواهد بود. سر در حین حفاری و غیره
هنگام توسعه چنین مقیاسی، M.M. پروتودیاکونوف این مفهوم را معرفی کرد دژسنگ. برخلاف مفهوم پذیرفته شده استحکام - قدرتاز یک ماده ارزیابی شده توسط یکی از انواع حالت استرس آن، به عنوان مثال، مقاومت موقت در برابر فشار، کشش، پیچش و غیره، پارامتر مقاومت به شما امکان می دهد سنگ ها را از نظر پیچیدگی تخریب و استخراج مقایسه کنید. او معتقد بود که با کمک این پارامتر می‌توان مجموع تنش‌های ماهیت‌های مختلف را که در هنگام تخریب یک سنگ اعمال می‌کنند، ارزیابی کرد، مثلاً در هنگام تخریب توسط انفجار.
MM. پروتودیاکونوف مقیاسی برای ضریب استحکام سنگ ایجاد کرد. در اتحاد جماهیر شوروی و سپس در روسیه، مقیاس قلعه M.M. Protodyakonov به طور گسترده ای در ارزیابی پیچیدگی تخریب سنگ مورد استفاده قرار گرفت و هنوز هم تا به امروز استفاده می شود. برای ارزیابی نسبی استحکام سنگ زمانی که با استفاده از عملیات حفاری و انفجار تخریب می شود، مناسب است.
روش ارزیابی نسبی سنگ بر اساس قدرت و شدت کار در طول تخریب آن، همانطور که بسیاری اشاره کردند، دارای معایبی است که در خارج از کشور استفاده نمی شود، اما ادبیات فنی اتحاد جماهیر شوروی و روسیه نمی توانند بدون آن انجام دهند.
ضریب مقاومت سنگ با توجه به M.M Protodyakonov در سیستم SI با استفاده از فرمول محاسبه می شود:
f cr = 0.1*σ فشرده سازی
که در آن فشرده سازی σ مقاومت فشاری تک محوری [MPa] است.
استحکام سنگ ها مجموعه ای از خواص مکانیکی سنگ ها است که در طی فرآیندهای مختلف استخراج و فرآوری مواد معدنی خود را نشان می دهد. مفهوم استحکام مشروط است و با افزایش استحکام پیوند بین ذرات، سنگهای منفرد و همچنین محتوای مواد معدنی بادوام در سنگ افزایش می‌یابد. با این حال، معمولا با رطوبت کاهش می یابد.
میخائیل میخائیلوویچ پروتودیاکونوف ( ارشد) ابتدا استحکام سنگها را ارزیابی کرد و آنها را بر اساس این فرض طبقه بندی کرد که سنگ ها به دلیل غلبه بر مقاومت فشاری آنها از بین می روند. این طبقه بندی متعاقباً به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس آن سنگ ها به 10 دسته از f=0.3 برای سنگ های شناور ضعیف مانند خاک باتلاقی، لس مایع شده و تا f=20 برای سنگ های سخت شکسته مانند آندزیت های زهکشی، ژسپلیت ها و غیره تقسیم می شوند. M.M. Protodyakonov (Jr.) روشی را برای ارزیابی تجربی ضریب استحکام پیشنهاد کرد که بر اساس برآورد نسبی کار صرف شده برای خرد کردن سنگ ها با وزن 2.4 کیلوگرم است که آزادانه از ارتفاع 0.6 متر سقوط می کند (GOST 21153.1-). 75).
در حال حاضر روش های استخراج شامل استفاده از نیروهای فشاری، برشی و کششی است که مناسب تر است. هنگام استفاده از چنین روش هایی برای ارزیابی ویژگی های فنی و اقتصادی، استحکام به پنج کلاس از پنج واحد قدرت تقسیم می شود (جدول را ببینید).
| شاخص های مقاومت سنگ | |||||
| دسته بندی نژادها (طبق گفته M. M. Protodyakonov) | ضریب قدرت | سنگ ها | دسته نژاد (به گفته V.V. Rzhevsky) |
نشانگر دشواری تخریب، و غیره |
کلاس راک |
| X شناور | 0,3 | ماسه روان، خاک باتلاقی، لس مایع و خاک های دیگر | شناور | 0,2-1 | نیمه سنگی، متراکم و نرم، به راحتی تخریب می شود. P = 0.2-5 |
| IX فله | 0,5 | شن، ماسه، شن ریز، خاک پر، زغال سنگ استخراج شده است | شل شد | 1 | |
| هشتم زمینی | 0,6 | خاک گیاه، ذغال سنگ نارس، لوم سبک، ماسه خام | شل | 1 | یکسان |
| VilaSoft | 0,8- | خاک رس شنی سبک، لس، شن | نرم | 1 | یکسان |
| VII نرم | 1,0 | خاک رس (متراکم)، زغال سنگ نرم، رسوب | نرم | 1—2 | یکسان |
| VIa کاملا نرم | 1,5 | خاک خرد شده، شیل تخریب شده، سنگریزه فشرده و سنگ خرد شده، زغال سنگ سخت، خاک رس | متراکم | 2 | یکسان |
| VI کاملا نرم | 2 | تخته سنگ نرم، گچ، سنگ نمک، گچ، خاک کمی منجمد، آنتراسیت، مر-ژل، خاک سنگی | متراکم | 3 | یکسان |
| Va استحکام متوسط | 3 | شیل های مختلف (نه سخت)، مارن متراکم، سنگ معدن سولفیدی، دولومیت رسی، سیدریت | نیمه سنگی | 4 | یکسان |
| V استحکام متوسط | 4 | شیل قوی، ماسه سنگ و سنگ آهک ضعیف، کنگلومرای نرم، انیدریت، سنگ آهک شکسته و ماسه سنگ | نیمه سنگی | 5 | یکسان |
| IVa کاملا قوی | 5 | شیل های شنی، ماسه سنگ های شیل، گل سنگ، دولومیت، سنگ معدن آپاتیت-نیفلین | صخره ای، به راحتی تخریب می شود | 6 | راکی به آسانی- از بین رفتن- شسته؛ P r = 6-10 |
| IV کاملا قوی | 6 | ماسه سنگ و سنگ آهک معمولی، سنگ معدن آهن، اسکارن مگنتیت-گارنت، کوارتزیت متخلخل، سینیت، پورفیری، شکاف ریز مسدود کردن نژاد می کند |
یکسان | 7—8 | یکسان |
| IIIa قوی | 8 | سنگ آهک و ماسه سنگ قوی هستند، گرانیت قوی نیست، قوی سنگ مرمر و دولومیت، پیریت، پورفیریت، فسفوریت |
یکسان | 9 | یکسان |
| III قوی | 10 | گرانیت (متراکم) و سنگ های گرانیتی، خیلی ماسه سنگ و سنگ آهک قوی، کنگلومرا قوی، سنگ آهن قوی، مگنتیت، هورنفلز |
یکسان | 10 | یکسان |
| II بسیار قوی | 11—15 |
سنگهای گرانیتی قوی، کوارتز پورفیری، |
راکی |
راکی |
|
|
گابرو دیاباز، کوارتز برش، گنیس، گابرو، گرانیت، آندزیت، ماسه سنگ معدنی |
|||||
|
کوارتزیت بی حاصل، سینیت پورفیری، اسکارن، بازالت لابرادوریت، کوارتزیت |
|||||
| من فوق العاده قوی | 16—20 | اسکارن اسکاپولیت، دیوریت-پورفیریت، پورفیریت آندزیتی | راکی، نابود کردن آن دشوار است | 16—18 | سنگ های سخت تکان خورده |
| ماسه سنگ های سیلیسی شده، دیوفریت-پورفیریت ها | یکسان | 19—20 | P r = 16-20 | ||
| یشم متراکم، میکروکوارتزیت‌های هم‌ریز، اسکارن‌های سیلیسی‌شده، آندزیت‌های هم‌ریز، ژسپلیت‌ها، سنگ چخماق | راکی خیلی سخته تخریب پذیر |
21—25 | راکی همه نابود کردن سخت است؛ P r = 21-25 |
||
برای مشخص کردن استحکام در این مورد، از نشانگر دشواری شکستن سنگ ها P p استفاده می شود:
Pr=5.10-2(s cj + sp + tcdv) + 5.10-5g،
که در آن 5.10-2 ضریب تجربی (MPa-1) است.
5.10-5 - ضریب تجربی (m 3 / N)؛
s czh، sp، tcdv - به ترتیب، محدودیت های مقاومت فشاری، کششی و برشی (MPa)؛
g - وزن حجمی (N/m 3).
برای استانداردسازی و محاسبه ماشین‌ها و مکانیزم‌های مختلف در معدن، عمدتاً از معیارهایی مانند خردشدگی، حفاری‌پذیری، انفجاری بودن سنگها و ... استفاده می‌کنند.
مشکل تعیین تحلیلی فشار سنگ وارد بر سازه‌های سازه‌های زیرزمینی به دلیل تنوع عوامل طبیعی و تولیدی مؤثر بر بزرگی و الگوی توزیع آن بسیار پیچیده است. تئوری های مختلفی در مورد فشار سنگ وجود دارد که بر اساس فرضیه های بسیار متفاوت است و بنابراین نتایج رضایت بخشی را در محدوده های بسیار باریک مربوط به اعتبار این فرضیه ها ارائه می دهد.
تئوری هایی که بیشترین اهمیت را برای عمل دارند، نظریه هایی هستند که بر اساس فرض تشکیل یک قوس تعادل طبیعی مطابق با فرآیند تغییر حالت تنش در اطراف کار شرح داده شده در بالا هستند.
فشار عمودی سنگ از وزن ریزش سنگ جدا شده از این طاق ایجاد می شود.
در عمل طراحی در اتحاد جماهیر شوروی، نظریه پروفسور. MM. Protodyakonov، پیشنهاد شده توسط او برای طیف گسترده ای از سنگ - از سنگ های ضعیف تا قوی. ضریبی که آنها را در این نظریه متحد می کند ضریب است fقدرت، که ضریب ظاهری اصطکاک است، یعنی. مماس زاویه اصطکاک داخلی با در نظر گرفتن چسبندگی تعیین می شود بابین ذرات سنگ ضریب اصطکاک ظاهری برابر است با نسبت تنش مماس τ و σ نرمال در تماس بین ذرات سنگ در لحظه تعادل حدی، یعنی.
,
که در آن φ زاویه واقعی اصطکاک داخلی سنگ است.
از در نظر گرفتن عبارت کلی برای f(برای سنگ های چسبنده) می توان نتیجه گرفت که در سنگ های سست ( با= 0) برابر tgφ است.
در سنگ ها، چنگال واقعی باتوسط نیروهای پیوستگی مولکولی تعیین می شود. در این مورد پروفسور MM. Protodyakonov توصیه می کند که ضریب مقاومت سنگ را بسته به مقاومت مکعبی آن تعیین کنید آر(kgf/cm 2) برای خرد کردن:
بر اساس مشاهدات رفتار پشتیبان ها و تعمیم تجربه گسترده در عملیات معدنی، پروفسور. MM. Protodyakonov طبقه بندی سنگ ها را بر اساس قدرت پیشنهاد کرد (به SNiP III-D.8-62 مراجعه کنید). به صورت اختصاری، این طبقه بندی در جدول آورده شده است. 4. مطابق با آن، سنگ ها به ده دسته (از I تا X) تقسیم می شوند که ضریب مقاومت آن ها از 20 تا 0.1 متغیر است.
جدول 4
ویژگی های سنگ ها (طبق گفته M. M. Protodyakonov)
| دسته بندی نژاد | نژاد می کند | ضریب fاستحکام سنگ | وزن حجمی γ، tf/m 3 |
| من | قوی ترین، متراکم ترین و چسبناک ترین کوارتزیت ها و بازالت ها، سنگ های فوق العاده قوی دیگر | 20 | 2,8—3,0 |
| II | گرانیت های بسیار قوی، پورفیری کوارتز، شیل سیلیسی، استحکام کمتر از آنچه در بالا ذکر شد، کوارتزیت ها، قوی ترین ماسه سنگ ها و سنگ آهک ها | 15 | 2,6—2,7 |
| III | گرانیت های متراکم، ماسه سنگ های بسیار قوی و سنگ آهک - کنگلومرا قوی | 10 | 2,5—2,6 |
| IIIa | سنگ آهک قوی، ماسه سنگ و مرمر، گرانیت ضعیف و دولومیت | 8 | 2,5 |
| IV | ماسه سنگ معمولی | 6 | 2,4 |
| IVa | شیل های شنی، ماسه سنگ های شیلی | 5 | 2,5 |
| V | شیل سخت، ماسه سنگ و سنگ آهک ضعیف، کنگلومرا نرم | 4 | 2,8 |
| وا | انواع شیل های ضعیف، مارن متراکم | 3 | 2,5 |
| VI | تخته سنگ نرم، سنگ آهک، گچ، گچ، ماسه سنگ فرسایش یافته، مارن معمولی | 2 | 2,4 |
| از طريق | شیل تخریب شده، خاک رس سخت شده | 1,5 | 1,8—2,0 |
| VII | خاک رس متراکم، خاک رسی | 1 | 1,8 |
| VIIa | خاک رس شنی سبک، لس | 0,8 | 1,6 |
| هشتم | لوم سبک، ماسه مرطوب | 0,6 | 1,5 |
| IX | ماسه، شن ریز | 0,5 | 1,7 |
| ایکس | ماسه روان، لس مایع و سایر خاک ها ( f= 0.1÷0.3) | 0,3 | 1,5—18 |
پذیرش ضریب به عنوان یک ویژگی جهانی fاستحکام سنگ معادل شناسایی تمام سنگ‌هایی است که بدنه‌های دانه‌ای دارند که زاویه اصطکاک داخلی معمولی دارند.
Arctg f .
در بدنه های شل، صفحات لغزشی در دیواره های گودبرداری شکل می گیرند که با زاویه (45 درجه - ) نسبت به عمودی متمایل هستند (شکل 35). در نتیجه، منطقه اختلال سنگ های اطراف معدن در حال گسترش است. در سطح بالای آستر، دهانه این منطقه است
,
جایی که ب- دهانه حفاری، با در نظر گرفتن بیش از حد، بسته به روش توسعه سنگ در محدوده 5 تا 15 سانتی متر در هر طرف دهانه گرفته می شود (مقادیر بیش از حد بزرگ مربوط به استفاده از روش انفجار است. کار)؛
ساعت- ارتفاع تولید
بر فراز حفاری و منشورهای لغزنده، ریزشی تشکیل می شود که مرز بالایی آن را قوس فشاری می نامند.
در بالای قوس فشار یک قوس باربری وجود دارد که استحکام آن باید برای تحمل فشار سنگ های ضعیف تر پوشاننده کافی باشد.
قوس فشار (نگاه کنید به شکل 35) که به عنوان یک قوس نازک متشکل از ذرات یک جسم دانه ای در نظر گرفته می شود، می تواند تحت تأثیر یک بار عمودی در تعادل باشد. آر، فرض می شود زمانی که منحنی فشار با محور قوس منطبق است به طور یکنواخت توزیع می شود. بدیهی است که با بار پذیرفته شده، قوس فشار باید در امتداد یک سهمی مربع ترسیم شود.
برنج. 35.
شرایط عملکرد قوس تحت فشار مرکزی معادلات زیر است:
Σ M A = 0;
.
.
شرط پایداری پاشنه های قوس در برابر برش نابرابری است
اگر مقدار حاشیه پایداری پاشنه های قوسی را وارد کنید Δ = τ ساعت 1 متناسب با ارتفاع قوس فشار، به دست می آوریم:
;
.
ارتفاع قوس فشار تشکیل شده در بالای حفاری از شرایط حداکثر حاشیه پایداری پاشنه های قوس تعیین می شود که با برابری مطابقت دارد.
.
از این رو ارتفاع قوس فشار
با بررسی دلخواه دوم در، به راحتی می توان تأیید کرد که، i.e. ارتفاع حاصل از قوس فشار در واقع با حداکثر Δ مطابقت دارد.
شدت qفشار عمودی سنگ طبق نظریه M.M. پروتودیاکونوف به عنوان حاصلضرب سهمی مربع و وزن حجمی سنگ ها تعریف می شود.
q = γ( ساعت 1 - y) .
همانطور که از نتیجه گیری بالا مشاهده می شود، فرمول (10) مقدار ارتفاع قوس فشار تشکیل شده در بالای حفاری بدون تکیه گاه و بنابراین حداکثر شدت فشار سنگ مربوط به فرضیه تشکیل قوس را نشان می دهد. معایب فرمول پروف. MM. Protodyakonov عبارتند از: وابستگی خطی ارتفاع قوس به دهانه کار، در حالی که در واقعیت در کارهای کوچک فشار سریعتر از کاهش دهانه کاهش می یابد. عدم امکان اعمال فرمول در طبقات ناهمگن؛ دشواری ارزیابی کمی ضریب مقاومت سنگ، که باید با در نظر گرفتن درجه شکستگی و محتوای آب سنگ در نظر گرفته شود.
قدرت یک سنگ مقاومت آن در برابر تخریب عمومی است. ضریب قدرت fیک کمیت بدون بعد است که نشان می دهد چند بار یک سنگ قوی تر از سنگ دیگر است. برای پروفسور استاندارد. MM. Protodyakonov خاک رس خشک متراکم را با مقاومت فشاری تک محوری کمپرس R = 100 پذیرفت کیلوگرم بر سانتی متر 2(آنها fسنگ دارای Rcom = 100 کیلوگرم بر سانتی متر 2برابر با 1). بنابراین، ضریب قدرت fبا توجه به مقیاس پروتودیاکونوف M.M. خواهد بود:
f = R فشرده /100,
جایی که کمپرس R– مقاومت موقت نمونه سنگ مورد مطالعه در برابر فشار، کیلوگرم بر سانتی متر مربع؛
100 - مقاومت موقت سنگ که به عنوان استاندارد در نظر گرفته شده است، در برابر فشار.
اگر مقاومت فشاری سنگ مرجع بر حسب مگاپاسکال بیان شود، مقاومت فشاری سنگ مرجع برابر با 10 مگاپاسکال خواهد بود و عبارت محاسبه ضریب مقاومت در مقیاس پروتودیاکونوف به صورت زیر نوشته می شود.
f = R فشرده سازی /10.
در شرایط آزمایشگاهی، ضریب استحکام سنگ با روش خرد کردن توسعه یافته در IGD به نام تعیین می شود. اسکوچینسکی. این روش در مقایسه با روش پروفسور دقت بیشتری دارد. MM. پروتودیاکونوف. سنگ شکن در دستگاه POG انجام می شود که یک استوانه فلزی به طول 0.7 متر است که روی یک فنجان فلزی قرار می گیرد. یک نمونه (50-70 گرم) سنگ خرد شده با اندازه لبه 10-15 میلی متر در یک لیوان ریخته می شود. در مجموع پنج نمونه از این قبیل پذیرفته شده است. هر نمونه به نوبه خود با انداختن باری به وزن 2.4 کیلوگرم از ارتفاع 0.6 متری خرد می شود. تعداد قطرات بسته به استحکام مورد انتظار سنگ است.
هر پنج قسمت از هر قسمت از مواد خرد شده روی الکی با سوراخ های 0.5 میلی متری ریخته می شود، الک می شود و محصول زیر الک در یک فنجان حجمی فلزی ریخته می شود. سپس میله ای با تقسیمات وارد این شیشه می شود که با توجه به قرائت آن ارتفاع ستون سنگ خرد شده تعیین می شود. h، ببینید
ضریب قدرت f با استفاده از فرمول تجربی محاسبه می شود:
f = 20n/h،
جایی کهn - تعداد افت بار در هر اتصال؛