О МЕХАНИЗМЕ И СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ГЛАВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД
Authors: Жабко А.В. , Волкоморова Н.В. 
Published: December 2024

Рассматривается одна из старейших и первичных задач геомеханики и механики горных пород установление механизма влияния промежуточного главного напряжения на прочность горной породы при сдвиге в объемном неравнокомпонентном напряженном состоянии. На сегодняшний день имеется лишь приблизительная оценка данного влияния (0 15 ), однако механизм этого влияния неизвестен. Вместе с тем понимание физики процесса повышения прочности в зажатой среде (промежуточным главным напряжением) позволит более корректно рассчитывать устойчивость зажатых откосов или откосов бортов карьеров в тектонически напряженных массивах, прогнозировать параметры процесса сдвижения и т.д. В подавляющем большинстве случаев, при обосновании предельных параметров элементов систем подземной разработки, действие промежуточного главного напряжения также не рассматривается, что тоже связано с отсутствием математических моделей его учета. Перечисленное определяет актуальность темы исследований и необходимость их проведения как практики. Целью работы является установление физических основ и количественных оценок влияния промежуточного главного напряжения на сдвиговую прочность горных пород. В работе, посредством обобщенного закона Гука, результатов ранее выполненных исследований, а также экспериментальных данных, предложены аналитические зависимости, определяющие степень упрочнения горных пород от действия промежуточного главного напряжения. Обосновано предельное максимальное значение повышения прочности от действия промежуточного напряжения. Приведенные результаты являются преимущественно теоретическими, хотя и показывают в первом приближении корректные результаты. В этой связи они подлежат дальнейшей корректировке и уточнению при сопоставлении с экспериментальными данными.

The paper describes one of the oldest and primary tasks of geomechanics and rock mechanics determining the mechanism of influence of the intermediate main stress on the rock strength at shear in the volume unequalcomponent stress state. To date, there is only an approximate estimate of this influence (0 15), but the mechanism of this influence is unknown. At the same time, understanding of the physics of the process of increasing the strength in the nipped medium (intermediate main stress) will allow to calculate more correctly the stability of the nipped slopes or the slopes of openpit mine sides in tectonically stressed rock masses, as well to predict the parameters of the shear process, etc. In the vast majority of cases, when justifying the limit parameters of elements of underground mining systems, the action of intermediate main stress is also not considered, which is also connected with lack of mathematical models of its accounting. The mentioned factors determine the relevance of the research topic and the necessity of their conduct as a practice. The aim of the work is to determine the physical bases and quantitative estimates of the influence of the intermediate main stress on the rock shear strength. By means of generalized Guk law and the results of previously performed studies as well as experimental data the paper proposes the analytical dependences determining the degre of rock strengthening from the action of the intermediate main stress. The paper has justified the maximum value of the strength increase from the action of the intermediate stress. The given results are mostly theoretical, although they show correct results in the first approximation. They are therefore subject to further adjustment and refinement in comparison with the experimental data.