Уточнение прочностных и деформационных характеристик горных пород

С переходом горных работ на большие глубины вблизи выработок происходит образование зон предельного состояния, в которых породы проявляют упругие и пластические свойства тел, разрушаясь при этом в условиях неоднородных объемных напряженных состояниях. Механическое состояние горных пород в рамках механики деформируемого твердого тела представляется в виде системы уравнений равновесия и сплошности, которая дополняется физическим уравнением, дающим связь между компонентами тензора деформации и напряжения. Простейший вид такой зависимости в области упругих деформаций дается законом Гука. В области пластических деформаций положение существенно усложняется, прежде всего, по причине невозможности в общем виде сформулировать связь между напряжениями и деформациями в форме, аналогичной или хотя бы близкой закону Гука [33].
Одна из отличительных особенностей горных пород проявляется в неоднородности процесса деформации, сопровождающегося изменением объема в силу образования микроразрывов и микротрещин, зависимостью предела упругости и предела прочности от вида напряженного состояния, отклонением плоскости среза от площадок действия максимальных касательных напряжений [19].
Разрыхление горных пород при деформировании наиболее ярко выражено в условиях трехосного неравномерного сжатия, когда породы приобретают высокую пластичность.
Горные породы характеризуются рядом механических свойств, важнейшими из которых являются прочностные и деформационные. Закономерности деформирования и разрушения горных пород изучены далеко не полностью. Соответственно этому и оценочные показатели механических свойств горных пород установлены лишь для некоторых, наиболее известных и используемых свойств [22]. <...>