Основы теории резания и разрушения горных пород

Abstract

Технологии добычи сырьевых ресурсов и освоения подземного пространства основаны на механическом разрушении горных пород режуще-скалывающим инструментом.Однако определение параметров разрушения до сих пор производят с помощью эмпирических соотношений,поскольку нет замкнутой и полноценной теории резания и разрушения(ТРР)горных пород.В данной работе предложены основы такой теории,которая базируется на описании погружения клина в массив с учетом законов его взаимодействия с породой и соотношений аналитической теории прочности. В результате получены теоретически обоснованные базовые параметры разрушения пород клиновым инструментом:требуемое усилие, глубина погружения клина,углы и объем воронки скола в зависимости от прочностных свойств пород и геометрии клина.Дан анализ полученных теоретических формул,сформулированы задачи дальнейших исследований.

Технології видобутку сировинних ресурсів і освоєння підземного простору базуються на механічному руйнуванні гірських порід ріжучо-сколюючим інструментом. Однак визначення параметрів руйнування досі виробляють за допомогою емпіричних співвідношень,оскільки немає замкнутої і повноцінної теорії різання і руйнування (ТРР) гірських порід. В даній роботі запропоновано основи такої теорії,яка базується на описі заглиблення клину в масив з урахуванням законів його взаємодії з породою і співвідношень аналітичної теорії міцності.В результаті отримано теоретично обґрунтовані базові параметри руйнування порід клиновим інструментом: необхідне зусилля,глибина заглиблення клину,кути і об'єм воронки відколу в залежності від міцнісних властивостей порід і геометрії клину. Надано аналіз отриманих теоретичних формул, сформульовано задачі подальших досліджень.

Production of raw materials and the development of underground space are based on the mechanical destruction of rocks with the cutting and shearing tool.However,the definition of destruction parameters is still produced using empirical relationships as there is not a closed and comprehensive theory of cutting and breaking(TCB)of the rocks.In this work, the proposed framework of such a theory,which is based on the description of the wedge immersion into the rock massive according to the laws of its interaction with the rocks and ratios of the analytical strength theory.As a result of theoretical investigations, basic parameters are grounded for failure rocks by wedge tool: the required force and the immersion depth of the wedge,angles and volume of the chip crater depending on the strength properties of rocks and the geometry of the wedge. The analysis of the theoretical formulas is given,the problems for further research are stated.