zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2017-83-12-52-57zldm-603Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВSTRUCTURE AND PROPERTIES INVESTIGATIONОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ СЖАТИИDETERMINATION OF THE MODULUS OF ELASTICITY OF ROCKS UPON COMPRESSIONСукнёвС. В.SuknevS. V.suknyov@igds.ysn.ruИнститут горного дела Севера им. Н. В. Черского СО РАН, г. ЯкутскРоссияN. V. Chersky Institute of Mining of the North SB RAS, YakutskRussian Federation20170112201783125257Copyright © Сукнёв С.В., 20172017Сукнёв С.В.Suknev S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/603

Проведен анализ стандартных методов лабораторного определения модуля упругости горных пород при одноосном сжатии, отмечены их преимущества и недостатки. Разработаны метод и стандарт организации, позволяющие физически корректно определять статические упругие свойства горных пород при изменении их состояния (температура, влажность). Испытание проводятся путем многократного нагружения образца в диапазоне малых обратимых деформаций. Перед испытаниями образец обязательно уплотняют (два цикла нагружения). На последующих циклах проверяют условия обратимости и линейности деформаций, затем их измеряют. Приведены примеры определения модуля упругости алевролитов вмещающих пород на месторождении алмазов трубки «Ботуобинская» в зависимости от температуры и влажности.

 

The standard methods of laboratory determination of the elasticity modulus of rocks under uniaxial compression are analyzed and their advantages and shortcomings are discussed. A test method and internal standard which enable physically correct determination of the static elastic properties of rocks upon change in their condition (temperature, moisture) are developed. Testing includes multiple loading of the specimen within the range of low reversible strains. The test is preceded by compulsory pre-compaction (2 loading cycles). Conditions of the reversibility and linearity of deformations are checked in subsequent cycles. The examples of determining the elasticity moduli of the siltstones of enclosing rocks from the «Botuobinskaya» diamond deposit as a function of their temperature and moisture are presented.

горные породысжатиемодуль упругостинизкие температурывлажностьrockcompressionmodulus of elasticitylow temperaturesmoistureReferencesHeap M. J., Faulkner D. R. Quantifying the evolution of static elastic properties as crystalline rock approaches failure / Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 2008. Vol. 45. N. 4. P. 564 – 573.Heap M. J., Faulkner D. R. Quantifying the evolution of static elastic properties as crystalline rock approaches failure / Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 2008. Vol. 45. N. 4. P. 564 – 573.Jaeger C. Rock mechanics and engineering. — Cambridge: Cambridge University Press, 1979. — 523 p.Jaeger C. Rock mechanics and engineering. — Cambridge: Cambridge University Press, 1979. — 523 p.Hoek E., Diederichs M. S. Empirical estimation of rock mass modulus / Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 2006. Vol. 43. N 2. P. 203 – 215.Hoek E., Diederichs M. S. Empirical estimation of rock mass modulus / Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 2006. Vol. 43. N 2. P. 203 – 215.Sonmez H., Gokceoglu C., Nefeslioglu H. A., Kayabasi A. Estimation of rock modulus: For intact rocks with an artificial neural network and for rock masses with a new empirical equation / Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 2006. Vol. 43. N 2. P. 224 – 235.Sonmez H., Gokceoglu C., Nefeslioglu H. A., Kayabasi A. Estimation of rock modulus: For intact rocks with an artificial neural network and for rock masses with a new empirical equation / Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 2006. Vol. 43. N 2. P. 224 – 235.ГОСТ 28985–91. Породы горные. Метод определения деформационных характеристик при одноосном сжатии. — М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. — 11 с.RF State Standard GOST 28985–91. Rocks. Method for determination of deformation characteristics under uniaxial compression. — Moscow: IPK Izdatel’stvo standartov, 2004. — 11 p. [in Russian].Martin C. D., Chandler N. A. The progressive fracture of Lac du Bonnet granite / Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr. 1994. Vol. 31. N 6. P. 643 – 659.Martin C. D., Chandler N. A. The progressive fracture of Lac du Bonnet granite / Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr. 1994. Vol. 31. N 6. P. 643 – 659.Eberhardt E., Stead D., Stimpson B., Read R. S. Identifying crack initiation and propogation tresholds in brittle rock / Can. Geotech. J. 1998. Vol. 35. N 2. P. 222 – 233.Eberhardt E., Stead D., Stimpson B., Read R. S. Identifying crack initiation and propogation tresholds in brittle rock / Can. Geotech. J. 1998. Vol. 35. N 2. P. 222 – 233.Hakala M., Kuula H., Hudson J. A. Estimating the transversely isotropic elastic intact rock properties for in situ stress measurement data reduction: A case study of the Olkiluoto mica gneiss, Finland / Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 2007. Vol. 44. N 1. P. 14 – 46.Hakala M., Kuula H., Hudson J. A. Estimating the transversely isotropic elastic intact rock properties for in situ stress measurement data reduction: A case study of the Olkiluoto mica gneiss, Finland / Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 2007. Vol. 44. N 1. P. 14 – 46.ASTM D7012-10. Standard test method for compressive strength and elastic moduli of intact rock core specimens under varying states of stress and temperatures. — West Conshohocken: ASTM International, 2010.ASTM D7012-10. Standard test method for compressive strength and elastic moduli of intact rock core specimens under varying states of stress and temperatures. — West Conshohocken: ASTM International, 2010.DIN EN 14580:2005–07. Prüfverfahren für Naturstein — Bestimmung des statischen Elastizitätsmoduls. — Berlin: Deutsches Institut für Normung e.V.; 2005.DIN EN 14580:2005–07. Prüfverfahren für Naturstein — Bestimmung des statischen Elastizitätsmoduls. — Berlin: Deutsches Institut für Normung e.V., 2005.ГОСТ Р 1.0–2004. Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения. — М.: Стандартинформ, 2007. — 12 с.RF State Standard GOST R 1.0–2004. Standardization in the Russian Federation. Basic provisions. — Moscow: Standartinform, 2007. — 12 p. [in Russian].ГОСТ Р 1.4–2004. Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения. — М.: Стандартинформ, 2007. — 8 с.RF State Standard GOST R 1.4–2004. Standardization in the Russian Federation. Standards of organizations. General. — Moscow: Standartinform, 2007. – 8 p. [in Russian].ГОСТ Р 1.5–2004. Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения. — М.: Стандартинформ, 2007. — 35 с.RF State Standard GOST R 1.5–2004. Standardization in the Russian Federation. National standards of the Russian Federation. Rules of structure, drafting, presentation and indication. — Moscow: Standartinform, 2007. — 35 p. [in Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.