ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕРПЕНТИНИТОВ ЖИТИКАРИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Authors: Коптяков Дмитрий Александрович , Харисов Тимур Фаритович 
Published: December 2024

В данном исследовании проведены определения физико-механических свойств горных пород, слагающих прибортовой массив Житикаринского карьера. Полученные значения механических характеристик проанализированы статистически. Методами исследований являлись лабораторные испытания на прочность при одноосном сжатии, растяжении, регрессионный анализ полученных данных. В ходе испытаний на прочность при одноосном сжатии фиксировались значения вертикальной нагрузки, вертикального напряжения, средней вертикальной деформации, продольной деформации, поперечной деформации. Были получены графики роста вертикального напряжения в образце горной породы, зависимости вертикальных напряжений от вертикальных деформаций образца. В ходе испытания на прочность при растяжении была зафиксирована максимальная разрушающая сила для образцов правильной формы (бразильский метод) и определены площади поверхности разрыва образцов. По результатам испытаний и статистической обработки данных получены значения прочности при одноосном сжатии σсж, модуля деформации Eд, прочности при растяжении σр для десяти наименований горных пород, отобранных на участке прибортового массива Житикаринского карьера. Регрессионный анализ использовался для установления корреляционных зависимостей между значениями физических и механических характеристик. Прочностные характеристики закономерно снижаются с увеличением степени серпентинизации горных пород в зависимости от минерального типа серпентинизации
When forming chrysotile-asbestos deposits, the key process is serpentinization of rocks. Serpentinization, the process of changing (hydration) of ultrabasic rocks under the influence of thermal water solutions, which is expressed in the replacement of anhydrous magnesium silicates with minerals of the serpentine group. Spatial variability of physical and mechanical properties of serpentine rocks is largely determined by their genesis, structure, and material composition. In this study, the physical and mechanical properties of rocks composing the instrument array of the Zhitikarinsky quarry have been determined. The obtained values of mechanical characteristics were statistically analyzed. The research methods were laboratory tests for strength under uniaxial compression, tension, and regression analysis of the obtained data. During strength tests for uniaxial compression, the values of vertical load, vertical stress, average vertical strain, longitudinal strain, and transverse strain were recorded. Graphs of the growth of vertical stress in the rock sample and the dependence of vertical stress on the vertical deformations of the sample were obtained. In the course of the tensile strength test, the maximum breaking force for correctly shaped samples was recorded (the Brazilian method) and the surface areas of the samples were determined. According to the results of tests and statistical data processing, the values of the uniaxial compression strength σ, the modulus of deformation E, and the tensile strength σ were obtained for ten types of rocks collected in the adjacent rock mass of Zhitikarinsky quarry. Regression analysis was used to establish correlations between the values of physical and mechanical characteristics. Strength characteristics naturally decrease with increasing degree of serpentinization of rocks, depending on the mineral type of serpentinization.