Обобщение современных сведений о корреляционных зависимостях предела прочности на сжатие с иными прочностными показателями горных пород

Дан обзор методов испытания горных пород в России и за рубежом для получения предела прочности на сжатие, корреляции этого показателя с другими свойствами горных пород и направлений развития научных исследований в области его определения путем компьютерного моделирования. Показано, что отечественный метод испытания горных пород отличается от наиболее распространенного зарубежного геометрическими размерами испытываемого образца. Приведены краткие обзоры на результаты исследований по выявлению корреляционных взаимосвязей между пределом прочности на сжатие и такими величинами как предел прочности на растяжение, контактная прочность, откольная прочность, индекс точечной нагрузки, твердость по Шмидту, скоростью распространения ультразвуковых волн сжатия. Наибольшая корреляция наблюдается с показателем твердости по Шмидту, однако и с другими показателями связь довольно тесная. Учитывая, что индекс точечной нагрузки и твердость по Шмидту в России пока не получили широкого распространения, приводятся краткие сведения об этих показателях и методах их определения. Особый интерес представляет обзор актуальных исследований в области прогнозирования значений предела прочности на сжатие путем компьютерного моделирования.

Жабин А. Б., Поляков А. В., Аверин Е. А., Линник Ю. Н., Линник В. Ю. Обобщение современных сведений о корреляционных зависимостях предела прочности на сжатие с иными прочностными показателями горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 6. – С. 5–19. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_6_0_5.

Жабин Александр Борисович — д-р техн. наук, профессор, e-mail: zhabin.tula@mail.ru, Тульский государственный университет,
Поляков Андрей Вячеславович — д-р техн. наук, инженер-эксперт, e-mail: polyakoff-an@mail.ru, ООО «Экспертиза промышленной безопасности»,
Аверин Евгений Анатольевич — канд. техн. наук, инженер-конструктор, e-mail: evgeniy.averin.90@mail.ru, ООО «Скуратовский опытно-экспериментальный завод»,
Линник Юрий Николаевич¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: yn_linnik@guu.ru,
Линник Владимир Юрьевич¹ — д-р экон. наук, профессор, e-mail: d0c3n7@gmail.com,
¹ Государственный университет управления.

Поляков А.В., e-mail: polyakoff-an@mail.ru.

1. The ISRM suggested methods for rock characterization, testing and monitoring: 2007— 2014. R. Ulusay (Ed.). Springer, 2015, 280 p. DOI: 10.1007/978-3-319-07713-0.

2. The complete ISRM suggested methods for rock characterization, testing and monitoring: 1974–2006. Ulusay R., Hudson J. A. (Eds.). Compilation arranged by the ISRM and ISRM Turkish National Group, Ankara, Turkey, 2007, 628 p.

3. Жабко А. В. Критерии прочности горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 11-1. — С. 27—45. DOI: 10.25018/0236_1493_ 2021_111_0_27.

4. Жуков В. С. Оценка прочностных и упругих свойств горных пород дагинского горизонта шельфа Сахалина // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 4. — С. 44—57. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-4-0-44-57.

5. Рассказов М. И., Цой Д. И., Крюков В. Г., Потапчук М. И., Федотова Ю. В. Изучение горно-геологических особенностей и определение физико-механических свойств горных пород золоторудного Албынского месторождения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5-2. — С. 146—161. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_ 0_146.

6. Ильницкая Е. И., Тедер Р. И., Ватолин Е. С., Кунтыш М. Ф. Свойства горных пород и методы их определения. — М.: Недра, 1969. — 392 с.

7. Momeni E., Nazir R., Armaghani D. J., Amin M. F. M., Mohamad E. T. Prediction of unconfined compressive strength of rocks: a review paper // Jurnal Teknologi. 2015, vol. 77, no. 11, pp. 43—50. DOI: 10.11113/JT.V77.6393.

8. Franklin J. A. Suggested method for determining point load strength // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. 1985, vol. 22, no. 2, pp. 51—60. DOI: 10.1016/0148-9062(85)92327-7.

9. Armaghani D. J., Amin M. F. M., Yagiz S., Faradonbeh R. S., Abdullah R. A. Prediction of the uniaxial compressive strength of sandstone using various modeling techniques // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2016, vol. 85, pp. 174—186. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2016.03.018.

10. Aydin A. ISRM suggested method for determination of the Schmidt hammer rebound hardness: revised version / The ISRM Suggested Methods for Rock Characterization, Testing and Monitoring: 2007—2014. Springer, 2015, pp. 25—33. DOI: 10.1007/978-3-319-07713-0_2.

11. Rostami J., Kahraman S., Yu X., Copur H., Balci C., Bamford W., Asbury B. The relation between uniaxial compressive and Brazilian tensile strength / Rock Mechanics and Rock Engineering: From the Past to the Future. 2016, pp. 147—152.

12. Armaghani D. J., Mohamad E. T., Hajihassani M., Yagiz S., Motaghedi H. Application of several non-linear prediction tools for estimating uniaxial compressive strength of granitic rocks and comparison of their performances // Engineering with Computers. 2016, vol. 32, no. 2, pp. 189—206. DOI: 10.1007/s00366-015-0410-5.

13. Jalali S. H., Heidari M., Mohseni H. Comparison of models for estimating uniaxial compressive strength of some sedimentary rocks from Qom Formation // Environmental Earth Sciences. 2017, vol. 76, no. 22, pp. 753. DOI: 10.1007/s12665-017-7090-y.

14. Ulusay R., Gokceoglu C., Sulukcu S. Draft ISRM suggested method for determining block punch strength index (BPI) // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2001, vol. 38, no. 8, pp. 1113—1119. DOI: 10.1016/S1365-1609(01)00078-8.

15. Жабин А. Б., Аверин Е. А., Поляков А. В. Интегральная оценка сложности проекта проходки горных выработок // Уголь. — 2017. — № 11. — С. 60—63. DOI: 10.18796/00415790-2017-11-60-63.

16. Жабин А. Б., Аверин Е. А., Поляков А. В. Показатель эквивалентной прочности горных пород // Горная промышленность. — 2018. — № 5. — С. 112—115. DOI: 10. 30686/1609-9192-2018-5-141-112-115.