Исследование влияния процентного содержания включений на прочностные характеристики взорванного массива мерзлых горных пород

Алькова Е.Л., Панишев С.В., Максимов М.С.

Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук, Якутск

Ключевые слова: смерзание, прочность на срез, вскрышные породы, включения, мерзлые породы, лабораторные исследования.

Аннотация. Статья посвящена изучению механических свойств мерзлых пород и их влияния на прочность. В работе представлен анализ серии лабораторных испытаний образцов смерзшихся взорванных многолетнемерзлых пород с использованием сконструированного стенда для определения прочности на срез. Были использованы образцы породы, полученные путем перемешивания песчаника мелко и среднезернистого с добавлением включений различного диаметра и процентного количества. В ходе исследований при различных комбинациях исходных параметров было показано, что основными факторами, влияющими на прочность мерзлых пород, являются влажность, грансостав, температура смерзания и плотность упаковки. Также в статье показано, что при изменении количества включений в процентном отношении происходит изменение прочности смерзшихся образцов. По отношению к однородным образцам наблюдается некоторое увеличение прочности при минимальных значениях влажности и температуры. При дальнейшем увеличении процентного соотношения включений в связующее идет снижение прочности. Полученные результаты позволяют правильно оценивать прочностные свойства вторично смерзшихся пород.

Research of the influence of the percentage content of inclusions on the strength characteristics of exploded array of frozen rocks

Alkova E.L., Panishev S.V., Maksimov M.S.

Mining Institute of the North n.a. N.V. Cherskiy of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Yakutsk

Keywords: freezing, shear strength, overburden rocks, inclusions, frozen rocks, laboratory studies.

Abstract. The article is devoted to the study of the mechanical properties of frozen rocks and their influence on strength. The paper presents an analysis of a series of laboratory tests of frozen blasted permafrost samples using a constructed stand to determine shear strength. Rock samples were used obtained by mixing fine and medium-grained sandstone with the addition of inclusions of various diameters and percentages. In the course of studies with various combinations of initial parameters, it was shown that the main factors affecting the strength of frozen rocks are humidity, granular composition, freezing temperature and packing density. The article also shows that when the number of inclusions changes in percentage terms, the strength of the frozen samples changes. In relation to homogeneous samples, a slight increase in strength is observed at minimum values of humidity and temperature. With a further increase in the percentage of inclusions in the binder, the strength decreases. The results obtained allow us to correctly assess the strength properties of re-frozen rocks.