arapski bugarski kineski hrvatski češki danski nizozemski engleski estonski finski francuski njemački grčki hebrejski hindski mađarski islandski indonezijski talijanski japanski korejski latvijski litavski malagaški norveški perzijski poljski portugalski rumunjski ruski srpski slovački slovenski španjolski švedski tajlandski turski vijetnamski

definicija - PROTODIJAKONOVA SKALA

Protodjakonova ljestvica

Materijal iz Wikipedije - slobodne enciklopedije

Protodjakonova ljestvica- skala koeficijenta čvrstoće stijene Razvijena u poč. 20. stoljeće Protodjakonov M.M. To je jedna od prvih klasifikacija pasmina. Temelji se na mjerenju intenziteta rada njihovog uništavanja tijekom ekstrakcije.

Koeficijent jakosti f na skali prof. MM. Protodjakonov

Tablica 1. Koeficijent čvrstoće f na skali prof. MM. Protodjakonov Bilješka. Izostavljena su obilježja pasmina od Y11a do X kategorije.

Protodjakonov je namjeravao koristiti takvu klasifikaciju kao osnovu za ocjenu rada radnika u rudarstvu ugljena i ruda i za racioniranje rada. Smatrao je da je bilo kojom metodom uništavanja stijene i metodom njezina izvlačenja moguće procijeniti stijenu prosječnim koeficijentom izvlačenja. Ako je jednu od dvije vrste stijena zahtjevnije uništiti, na primjer, energijom eksplozije, tada će stijena biti jača tijekom bilo kojeg procesa njezinog razaranja, na primjer, zubom kombajna, pijukom, oštricom svrdla. glava tijekom bušenja itd.

Prilikom izrade takve ljestvice, M.M. Protodyakonov je predstavio koncept tvrđava stijena. Za razliku od prihvaćenog koncepta snaga materijala procijenjenog jednom od vrsta njegovog stanja naprezanja, na primjer, privremena otpornost na kompresiju, napetost, torziju itd., parametar čvrstoće omogućuje vam usporedbu stijena u smislu složenosti uništavanja i ekstrakcije. Vjerovao je da je uz pomoć ovog parametra moguće procijeniti ukupnost naprezanja različite prirode koja djeluju tijekom razaranja stijene, kao što je to slučaj, na primjer, tijekom razaranja eksplozijom.

MM. Protodjakonov je razvio ljestvicu za koeficijent čvrstoće stijene. Jedna od metoda za određivanje ovog koeficijenta bila je ispitivanje uzorka stijene na tlačnu čvrstoću u kg/cm2, a vrijednost koeficijenta određena je kao stoti dio vlačne tlačne čvrstoće.

Ova metoda prilično dobro korelira sa ljestvicom čvrstoće koju je predložio M.M. Protodyakonov za stijene različite čvrstoće ugljene formacije, stijene srednje čvrstoće, ali je malo korisna pri određivanju koeficijenta čvrstoće vrlo jakih stijena ovom metodom. Ljestvica čvrstoće ograničena je faktorom 20, tj. stijene s privremenom tlačnom čvrstoćom od 2000 kg/cm2, a za npr. drenažni bazalt taj je parametar 3000 kg/cm2. Međutim, u Sovjetskom Savezu ljestvica snage M.M. Protodkonov se naširoko koristio u procjeni složenosti razaranja stijena i još uvijek se koristi do danas. Pogodan je za relativnu procjenu čvrstoće stijene kada je uništena operacijama bušenja i miniranja.

Metoda relativne procjene čvrstoće i intenziteta rada tijekom njenog uništavanja ima, kako su mnogi primijetili, nedostatke; ne koristi se u inozemstvu, ali tehnička literatura Sovjetskog Saveza i Rusije ne može bez nje.

Koeficijent čvrstoće stijene prema M.M.Protodyakonovu u SI sustavu izračunava se pomoću formule:

Fcr = 0,1σcom

gdje je σcom jednoosna tlačna čvrstoća [MPa].

Linkovi

• Lykhin P.A. Probijanje tunela i bušenje bušotina u 19. i 20. stoljeću

• M. M. Protodyakonov na web stranici All-Russian Family Tree

Tablica 1. Koeficijent čvrstoće f na skali prof. MM. Protodjakonov Bilješka. Izostavljena su obilježja pasmina od Y11a do X kategorije.

Protodjakonov je namjeravao koristiti takvu klasifikaciju kao osnovu za ocjenu rada radnika u rudarstvu ugljena i ruda i za racioniranje rada. Smatrao je da je bilo kojom metodom uništavanja stijene i metodom njezina izvlačenja moguće procijeniti stijenu prosječnim koeficijentom izvlačenja. Ako je jednu od dvije vrste stijena zahtjevnije uništiti, na primjer, energijom eksplozije, tada će stijena biti jača tijekom bilo kojeg procesa njezinog razaranja, na primjer, zubom kombajna, pijukom, oštricom svrdla. glava tijekom bušenja itd.

Prilikom izrade takve ljestvice, M.M. Protodyakonov je predstavio koncept tvrđava stijena. Za razliku od prihvaćenog koncepta snaga materijala procijenjenog jednom od vrsta njegovog stanja naprezanja, na primjer, privremena otpornost na kompresiju, napetost, torziju itd., parametar čvrstoće omogućuje vam usporedbu stijena u smislu složenosti uništavanja i ekstrakcije. Vjerovao je da je uz pomoć ovog parametra moguće procijeniti ukupnost naprezanja različite prirode koja djeluju tijekom razaranja stijene, kao što je to slučaj, na primjer, tijekom razaranja eksplozijom.

MM. Protodjakonov je razvio ljestvicu za koeficijent čvrstoće stijene. U Sovjetskom Savezu, a potom iu Rusiji, tvrđavska ljestvica M.M. Protodjakonov se naširoko koristio u procjeni složenosti razaranja stijena i još uvijek se koristi do danas. Pogodan je za relativnu procjenu čvrstoće stijene kada je uništena operacijama bušenja i miniranja.

Metoda relativne procjene čvrstoće i intenziteta rada tijekom njenog uništavanja ima, kako su mnogi primijetili, nedostatke; ne koristi se u inozemstvu, ali tehnička literatura Sovjetskog Saveza i Rusije ne može bez nje.

Koeficijent čvrstoće stijene prema M.M.Protodyakonovu u SI sustavu izračunava se pomoću formule:

f cr = 0,1*σ kompres

gdje je σ compress jednoosna tlačna čvrstoća [MPa].

ČVRSTOĆA stijena je skup mehaničkih svojstava stijena koja se očituju tijekom različitih procesa rudarenja i prerade minerala. Pojam čvrstoće je uvjetovan i raste s povećanjem čvrstoće veza između čestica, pojedinih stijena, kao i sadržaja postojanih minerala u stijeni. Međutim, obično se smanjuje s vlagom.

Mihail Mihajlovič Protodjakonov (stariji) prvi je procijenio čvrstoću stijena, klasificirajući ih na temelju pretpostavke da se stijene uništavaju zbog prevladavanja tlačne čvrstoće. Ova se klasifikacija kasnije vrlo široko koristila. Po njemu se stijene dijele u 10 kategorija od f=0,3 za slabe plutajuće stijene, kao što su močvarno tlo, ukapljeni les, pa do f=20 za teško lomljive stijene, kao što su drenažni andeziti, jespiliti i dr. M. M. Protodyakonov (Jr.) predložio je metodu za eksperimentalnu procjenu koeficijenta čvrstoće, koja se temelji na relativnoj procjeni rada utrošenog na drobljenje stijena s teretom težine 2,4 kg, koji slobodno pada s visine od 0,6 m (GOST 21153.1- 75).

Trenutačne metode rudarenja uključuju korištenje tlačne, posmične i vlačne sile, koje su prikladnije. Kada se takvim metodama ocjenjuju tehničko-ekonomska svojstva, čvrstoća se dijeli u pet klasa po pet jedinica čvrstoće (vidi tablicu).

Za karakterizaciju čvrstoće u ovom slučaju koristi se pokazatelj težine lomljenja stijena P p:

Pr=5,10-2(s cj + sp + tcdv) + 5,10-5g,

gdje je 5,10-2 empirijski koeficijent (MPa-1);

5.10-5 - empirijski koeficijent (m 3 / N);

s czh, sp, tcdv - granice tlačne, vlačne i smične čvrstoće (MPa);

g - zapreminska težina (N/m 3).

Za normiranje i proračun raznih strojeva i mehanizama u rudarstvu uglavnom se koriste kriteriji kao što su drobljivost, bušivost, eksplozivnost stijena itd.

Problem analitičkog određivanja pritiska stijena koji djeluje na konstrukcije podzemnih građevina izuzetno je složen zbog niza prirodnih i proizvodnih čimbenika koji utječu na njegovu veličinu i raspored. Postoji mnogo različitih teorija o pritisku stijena, koje se temelje na vrlo različitim premisama i stoga daju zadovoljavajuće rezultate unutar vrlo uskih granica koje odgovaraju valjanosti ovih premisa.

Teorije koje su od najveće važnosti za praksu su one koje se temelje na pretpostavci nastanka tijekom razvoja luka prirodne ravnoteže u skladu s procesom promjene stanja naprezanja oko gore opisanog rada.

Vertikalni pritisak stijene stvara se težinom odrona stijene, odvojene od ovog luka.

U praksi dizajna u Sovjetskom Savezu, teorija prof. MM. Protodjakonova, koju je on predložio za širok raspon stijena - od slabih do jakih stijena. Koeficijent koji ih spaja u ovoj teoriji je koeficijent fčvrstoća, što je prividni koeficijent trenja, tj. tangens kuta unutarnjeg trenja određen uzimajući u obzir adheziju S između čestica stijena. Koeficijent prividnog trenja jednak je omjeru tangencijalnih τ i normalnih σ naprezanja na dodiru čestica stijene u trenutku granične ravnoteže, tj.

,

gdje je φ stvarni kut unutarnjeg trenja stijene.

Iz razmatranja općeg izraza za f(za kohezivne stijene) možemo zaključiti da u rastresitim stijenama ( S= 0) jednaka je tgφ.

U stijenama, pravo držanje S određena silama molekularne kohezije. U ovom slučaju prof. MM. Protodyakonov preporučuje određivanje koeficijenta čvrstoće stijene ovisno o njezinoj kubnoj čvrstoći R(kgf/cm 2) za drobljenje:

Na temelju promatranja ponašanja podupirača i uopćavanja bogatog iskustva u rudarskim radovima, prof. MM. Protodyakonov je predložio klasifikaciju stijena prema čvrstoći (vidi SNiP III-D.8-62). U skraćenom obliku, ova klasifikacija je dana u tablici. 4. U skladu s njim stijene se dijele u deset kategorija (od I do X), za koje koeficijent čvrstoće varira od 20 do 0,1.

Tablica 4

Karakteristike stijena (prema M. M. Protodyakonovu)

Prihvaćanje koeficijenta kao univerzalne karakteristike fčvrstoća stijene je ekvivalentna identificiranju svih stijena sa zrnatim tijelima koja imaju konvencionalni kut unutarnjeg trenja

Arctg f .

Kod rastresitih tijela u stijenkama iskopa formiraju se klizne plohe, nagnute pod kutom (45° - ) prema vertikali (slika 35). Zbog toga se širi zona poremećaja stijena koje okružuju rudnik. U razini vrha obloge, raspon ove zone

,

Gdje b— raspon iskopa, uzimajući u obzir prekoračenje, uzeto ovisno o načinu razvoja stijene u rasponu od 5 do 15 cm sa svake strane otvora (velike vrijednosti prekoračenja odgovaraju primjeni metode miniranja raditi);

h— visina proizvodnje.

Iznad iskopa i kliznih prizmi formira se ispust čija se gornja granica naziva tlačni luk.

Iznad tlačnog luka postavlja se nosivi luk čija čvrstoća mora biti dovoljna da izdrži pritisak gornjih slabijih stijena.

Tlačni luk (vidi sliku 35), smatran tankim lukom sastavljenim od čestica zrnatog tijela, može biti u ravnoteži pod djelovanjem okomitog opterećenja R, za koji se pretpostavlja da je jednoliko raspoređen kada se krivulja tlaka poklapa s osi luka. Očito, uz prihvaćeno opterećenje, tlačni luk treba ocrtati duž kvadratne parabole.

Riža. 35.

Uvjet da luk radi pod središnjom kompresijom su sljedeće jednadžbe:

Σ M A = 0;

.

.

Uvjet za stabilnost lukova pete na smicanje je nejednakost

Ako unesete vrijednost margine stabilnosti peta luka Δ = τ h 1 proporcionalno visini tlačnog luka, dobivamo:

;

.

Visina tlačnog luka formiranog iznad iskopa određena je iz uvjeta maksimalne granice stabilnosti peta luka, što odgovara jednakosti

.

Stoga visina tlačnog luka

Ispitivanjem drugog proizvoljnog pri , lako je provjeriti da je , i.e. rezultirajuća visina tlačnog luka zapravo odgovara maksimalnom Δ.

Intenzitet q vertikalni pritisak stijena prema teoriji M.M. Protodjakonov se definira kao umnožak ordinate kvadratne parabole i volumetrijske težine stijena, tj.

q = γ( h 1 - g) .

Kao što je vidljivo iz gornjeg zaključka, formula (10) daje vrijednost visine tlačnog luka formiranog iznad nepoduprtog iskopa i, prema tome, maksimalni intenzitet pritiska stijene koji odgovara hipotezi o nastanku luka. Nedostaci formule prof. MM. Protodjakonovi uključuju: linearnu ovisnost visine luka o rasponu iskopa, dok u stvarnosti u malim iskopima tlak pada brže od smanjenja raspona; nemogućnost primjene formule u heterogenim slojevima; poteškoće kvantitativne procjene koeficijenta čvrstoće stijene, koji treba uzeti u obzir stupanj lomljenja i sadržaj vode u stijeni.

Snaga stijene je njezina otpornost na opće uništenje. Koeficijent čvrstoće f je bezdimenzionalna veličina koja pokazuje koliko je puta jedna stijena jača od druge, uzeta kao standard. Za standard prof. MM. Protodjakonov je prihvatio gustu suhu glinu s jednoosnom tlačnom čvrstoćom R kompresija = 100 kgf/cm 2(oni. f stijena koja ima Rcom =100 kg/cm 2 jednako 1). Prema tome, koeficijent čvrstoće f prema Protodjakonovoj ljestvici M.M. bit će:

f = R stisnuti /100,

Gdje R komprimirati– privremena otpornost uzorka ispitivane stijene na pritisak, kg/cm2;

100 – privremena otpornost stijene, uzeta kao standard, na pritisak.

Ako je tlačna čvrstoća referentne stijene izražena u MPa, tada će otpornost na pritisak referentne stijene biti jednaka 10 MPa, a izraz za izračunavanje koeficijenta čvrstoće na Protodjakonovoj ljestvici bit će napisan kao

f = R stisnuti /10.

U laboratorijskim uvjetima koeficijent čvrstoće stijene određuje se metodom drobljenja razvijenom u IGD-u nazvanom. Skochinsky. Ova metoda je preciznija u odnosu na metodu prof. MM. Protodjakonov. Drobljenje stijena vrši se u POG uređaju koji predstavlja metalni cilindar dužine 0,7 m koji se postavlja na metalnu čašu. Uzorak (50-70 g) zdrobljene stijene s veličinom ruba 10-15 mm ulije se u čašu. Prihvaća se ukupno pet takvih uzoraka. Svaki se uzorak drobi ispuštanjem tereta težine 2,4 kg s visine od 0,6 m, ovisno o očekivanoj čvrstoći stijene.

Svih pet porcija svake porcije usitnjenog materijala se sipa na sito s rupama od 0,5 mm, prosijava, a proizvod ispod sita se sipa u metalnu volumetrijsku čašu. Zatim se u ovo staklo umetne šipka s podjelama prema čijim se očitanjima određuje visina stupca zdrobljene stijene h, vidi

Koeficijent čvrstoće f izračunato pomoću empirijske formule:

f = 20n/h,

Gdjen – broj pada tereta po spojnici;