Вестник МГТУ. 2019, Т. 22, № 1.

Козырев А. А. и др. Оценка степени удароопасности скальных горных пород. Величина энергии при идеально упругом деформировании Wwy определяется как площадь треугольника OBCD в координатах о - е (рис. 3): ^Ky = 5OBcD = (O D -D C )/2 . (8) Рис. 3. Типовые графики деформирования скальных горных пород: о - нормальное напряжение; е - относительная продольная деформация Fig. 3. Hard rock deformation diagrams established on the basis of test results: о - normal stress; е - relative longitudinal deformation В случае если кривая деформирования пород имеет вогнутую форму, энергия деформирования не накапливается, а реализуется в виде пластических деформаций в процессе деформирования, и при этом во все периоды времени энергия деформирования остается меньше величины энергии, соответствующей идеально упругому деформированию. При выпуклой форме кривой деформирования упругая энергия деформирования накапливается и во все периоды времени превышает величину энергии, соответствующую идеально упругому деформированию. Графики деформирования образцов трахитоидного ийолита и неравномерно-зернистого уртита (одних из самых прочных исследуемых горных пород) приведены на рис. 4. Деформация, с а 0,00050 0,00100 0,00150 0,00200 Д е ф о р м ац и я, £ б 0,00250 0,00300 Рис. 4. Графики деформирования скальных горных пород Хибинского массива: а - уртита неравномерно-зернистого (образец 18); б - ийолита трахитоидного (образец 2Ит-3) Fig. 4. Deformation diagrams of hard rocks of Khibiny rock massif: а - inequigranular urtite (sample 18); б - trachytoid ijolite (sample 2It-3) Из рис. 4 следует, что кривая деформирования уртита (образец 18) имеет слабо выпуклый вид, а кривая изменения ийолита (образец 2Ит-3) - слабо вогнутый. Обе кривые аппроксимируются полиномом третьей степени. При этом после нагрузки/разгрузки до 30 % от предела прочности на сжатие кривая вернулась в начальное положение, что свидетельствует о практически идеальном упругом характере деформирования. Образцы разрушались в ярко выраженном динамическом режиме с интенсивным выделением энергии, сильным звуком и разлетом фрагментов. Вычисленная величина энергии для образцов ийолита в среднем равна Wn = 0,1856 МДж/м3 (на 0,0160 МДж/м3 меньше величины WKy, 8 %), а для образцов уртита неравномерно-зернистого - 0,2376 МДж/м3(на 0,0022 МДж/м3меньше Wwy, 1 %). 142