Оценка механических характеристик горных пород на стадии проектирования

Abstract

В работе ставится задача на основе модели кристаллического строения горных пород разработать метод оценки их механических характеристик, в т.ч. предела прочности горной породы σсж и модуля продольной упругости Е. Модель кристаллического строения вещества основана на ионной связи и характерна для значительной части горных пород, например для магнетита. Кубическая кристаллическая решетка магнетита сформирована анионами кислорода О2-, с которыми соединены катионы железа Fe3+ и Fe2+. На основе модели кристаллического строения вещества разработан метод оценки механических характеристик горных пород, в т.ч. предела прочности и модуля продольной упругости горной породы. Прогнозная оценка механических характеристик горных пород по предлагаемой методике позволяет в дальнейшем исключить принятие грубых ошибочных технологических решений при проектных работах по добыче полезных ископаемых. Для значительной части горных пород, в т.ч. и для магнетита, на примере которого показано прикладное значение разработанного авторами метода, характерна ионная связь между атомами [8,9]. В кристаллах породы наблюдается ионная связь между положительными и отрицательными ионами. Ионы образуют кристаллическую решетку за счет того, что кулоновское отталкивание между ионами одного знака меньше, чем кулоновское притяжение между ионами противоположного знака. Прогнозная оценка механических характеристик горных пород по предлагаемому методу позволяет исключить принятие грубых ошибочных технологических решений при проектных работах по добыче полезных ископаемых, сократить период подготовительных работ по проектированию горных предприятий.