Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург, РФ:

Болобов В. И., профессор, д-р техн. наук, старший научный сотрудник, boloboff@mail.ru

Плащинский В. А., аспирант, SlavaPlash@yandex.ru

Vinacomin, Институт энергетики и горного машиностроения (IEMM), г. Ханой, Социалистическая Республика Вьетнам:

Ле-Тхань Б., старший научный сотрудник

Исходя из предположения о том, что условием разрушения фрагмента породы при ударе является достижение возникающей трещиной одной из свободных поверхностей фрагмента, экспериментально-расчетным путем оценена скорость распространения трещины разрушения v_тр на образцах гранита Выборгского массива. На экспериментальной установке определено наиболее эффективное расстояние h = l_эф нанесения удара от края боковой поверхности гранитных фрагментов, при котором ударное воздействие приводит к отколу куска породы максимального объема. Установлена зависимость данной величины от диаметра площадки притупления ударника d, определена длина трещины разрушения l_тр. Рассчитаны параметры единичного удара — сила сопротивления породы N_m, контактное напряжение σ_к, внедрение αвн ударника в породу и продолжительность удара t_m, установлена их зависимость от d. С учетом рассчитанной t_m определена скорость vтр. Ее значения вне зависимости от размеров d и t_m оказались близкими к 11 м/с, что существенно меньше установленных в других исследованиях, что объясняется существенными отличиями разрушаемой среды и скорости удара.

1. Городилов Л. В., Ефимов В. П. Экспериментальное исследование трещинообразования при ударном разрушении породного массива твердым индентором // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2018. Т. 5, № 1. С. 25–30.
2. Li Sh., Zhao P., Du X., Xiao P. Experimental study on crack evolution characteristics of rock-like materials under different strain rates // Journal of Geophysics and Engineering. 2018. Vol. 15, Iss. 5. P. 2071–2078.
3. Liu Y., Xu J., Zhou G. Relation between crack propagation and internal damage in sandstone during shear failure // Journal of Geophysics and Engineering. 2018. Vol. 15, Iss. 5. P. 2104–2109.
4. Wang X., Wu S., Ge H., Sun Y., Zhang Q. The complexity of the fracture network in the failure rock under cyclic loading and its characteristics of acoustic emission monitoring // Journal of Geophysics and Engineering. 2018. Vol. 15, Iss. 5. P. 2091–2103.
5. Xu J., Zheng Z., Xiao X., Li Z. Crack propagation and coalescence due to dual non-penetrating surface flaws and their effect on the strength of rock-like material // Journal of Geophysics and Engineering. 2018. Vol. 15, Iss. 3. P. 938–951.
6. Габов В. В., Задков Д. А., Нгуен Кхак Линь. Особенности формирования элементарных сколов в процессе резания углей и изотропных материалов эталонным резцом горных машин // Записки Горного института. 2019. Т. 236. С. 153–161.
7. Халкечев Р. К., Халкечев К. В. Управление селективностью разрушения горных пород на основе методов подобия и размерности в динамике трещин // Горный журнал. 2016. № 6. С. 64–66. DOI: 10.17580/gzh.2016.06.04.

8. Lundborg N., Johansson С. H. Experimental determination of the speed of propagation of cracks in glass as a function of the stress // Arkiv for Fysik. 1952. Vol. 4, No. 39. P. 555–558.
9. Кузьмин Е. А., Пух В. П. Скорость роста хрупкой трещины в стекле и канифоли // Некоторые проблемы прочности твердого тела: сб. статей. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1959. С. 367–374.
10. Регель В. Р. К вопросу о кинетике роста трещин в процессе разрушения твердых тел // Журнал технической физики. 1956. Т. 26, № 2. С. 359–363.
11. Бабенков И. С. Исследование взаимодействия бурового инструмента и породы методом фотоупругости. М.: Недра, 1970. 128 с.
12. Aman S. Microwave based method of monitoring crack formation // Measurement Science and Technology. 2014. Vol. 25, Iss. 5. P. 1–5.
13. Гаек Ю. В., Друкованный М. Ф., Мишин В. В. О скорости развития трещин в горных породах и твердых телах и методы ее измерения // Взрывное дело. 1963. № 51/8. С. 85–96.
14. Данчев П. С., Пучков Я. М., Ветлужских В. П. О скорости распространения трещин в прочной среде при взрыве // Вопросы разрушения горных пород взрывом: Тр. ИГД УФ АН СССР. Вып. 7. Свердловск: УФ АН СССР, 1963. С. 5–13.
15. Лагунов В. А., Мамбетов Ш. А. Скорость развития трещин в образцах горных пород // Прикладная механика и техническая физика. 1965. № 6. С. 96–99.
16. Соколинский В. Б. Машины ударного разрушения. М.: Машиностроение, 1982. 185 с.
17. Болобов В. И., Ле Тхань Бинь. Закономерности разрушения материала ударника при повторяющихся единичных ударах // Записки Горного института. 2018. Т. 233. С. 508–512.
18. Зеленин А. Н. Основы разрушения грунтов механическими способами. М.: Машиностроение. 1968. 376 с.
19. Шелковников И. Г. Использование энергии удара в процессах бурения. М.: Недра, 1977. 160 с.
20. Ставригин А. Н., Тарасов Б. Г. Экспериментальная физика и механика горных пород. СПб.: Наука, 2001. 343 с.
21. Ушаков Л. С., Котылев Ю. Е., Кравченко В. А. Гидравлические машины ударного действия. М.: Машиностроение, 2000. 416 с.
22. Вайсберг Л. А., Каменева Е. Е. Возможности компьютерной рентгеновской микротомографии при исследовании физико-механических свойств горных пород // Горный журнал. 2014. № 9. С. 85–90.
23. Вайсберг Л. А., Каменева Е. Е. Взаимосвязь структурных особенностей и физико-механических свойств горных пород // Горный журнал. 2017. № 9. С. 53–58. DOI: 10.17580/gzh.2017.09.10.