Вестник МГТУ, 2023, Т. 26, № 2.

Кузнецов Н. Н. и др. Оценка потенциала удароопасности горных пород. При отсутствии потенциала удароопасности у пород (значения расположены ниже уровня "низкий потенциал удароопасности" на диаграмме) возможность динамических разрушений маловероятна. Результаты и обсуждение На основании выполненных экспериментальных исследований определены прочностные свойства скальных горных пород месторождений Хибинского массива. Полученные результаты представлены в табл. 1 . Установлено, что наибольшие значения пределов прочности при сжатии (свыше 200 МПа) соответствуют мельтейгиту пятнисто-трахитоидному и ийолит-мельтейгиту трахитоидному. Разрушение образцов этих пород происходило в ярко выраженной динамической форме с разлетом осколков и взрывоподобным звуком. Наименьшее значение предела прочности при сжатии определено для пятнистой апатит-нефелиновой руды. Образцы этой породы разрушались без динамических проявлений с образованием трещин вдоль действия приложенной нагрузки. Все остальные породы разрушались в динамической форме. Наибольшие значения пределов прочности при растяжении (свыше 10 МПа) выявлены для ийолита трахитоидного и хибинита, а наименьшие (ниже 3 МПа) - для пятнистой апатит-нефелиновой руды, рудной брекчии и ийолит-уртита нечетко-трахитоидного. Таблица 1. Усредненные значения физико-механических свойств исследуемых скальных горных пород месторождений Хибинского массива Table 1. Averaged values of physical and mechanical properties of the studied hard rocks of the Khibiny massif deposits Номер Наименование горной породы Предел прочности при сжатии, МПа Предел прочности при растяжении, МПа Коэффициент хрупкости 1 Уртит массивный 138 7,7 19 2 Линзовидно-полосчатая апатит-нефелиновая руда 99 3,5 29 3 Уртит нечетко -трахитоидный 1 2 0 4,6 31 4 Мельтейгит пятнисто-трахитоидный 231 8 , 1 29 5 Ийолит-мельтейгит трахитоидный 2 0 2 6 , 6 31 6 Ийолит трахитоидный 179 10,3 18 7 Ийолит линзовидный 160 4,4 36 8 Пятнистая апатит-нефелиновая руда 53 2 , 6 24 9 Хибинит 117 1 1 , 1 1 2 1 0 Лявочоррит 1 1 2 6 , 2 19 1 1 Рудная брекчия 1 2 0 2,7 45 1 2 Ювит 136 4,2 37 13 Ийолит-уртит нечетко-трахитоидный 69 2 , 8 26 14 Ийолит слюдяной 1 1 1 8,4 14 Согласно полученным данным (табл. 1) интересным является тот факт, что наиболее прочные породы, такие как мельтейгит и ийолит-мельтейгит, имеют не самые высокие значения коэффициента хрупкости. Хотя именно для этих пород характерно интенсивное динамическое разрушение. Тем не менее наибольшее значение коэффициента хрупкости соответствует рудной брекчии, разрушение которой происходило также в динамической форме, но менее бурно в сравнении с прочным мельтейгитом. В связи с этим можно предположить, что не всегда высокие значения коэффициента хрупкости однозначно характеризуют степень (потенциал) удароопасности пород. Отсюда и возникает дополнительный учет значений пределов прочности при сжатии горных пород, что отражено в критерии Кайзера. Для оценки потенциала удароопасности исследуемых скальных горных пород полученные на образцах данные представлены в виде зависимости на диаграмме (рис. 4). Из рис. 4 следует, что потенциал удароопасности исследуемых горных пород изменяется от полного его отсутствия до очень высокого. Разброс полученных значений для пород в пределах одной геологической разности объясняется их высокой природной изменчивостью, в связи с чем коэффициенты вариации значений пределов прочности при сжатии и коэффициентов хрупкости могут достигать 30 %. Чтобы полученные результаты имели более четкое представление, выполнен анализ процентного соотношения образцов на каждом из участков диаграммы (рис. 4). В итоге получена следующая гистограмма (рис. 5). 174