Расстояние между поверхностями ослабления породы

Коэффициент длительной прочности ξ показывает уменьшение прочности породы в результате увеличения длительности воздействия нагрузки. Он равен отношению предела прочности при стандартных испытаниях к пределу длительной прочности горной породы (при длительном воздействии нагрузки). Значение коэффициента длительной прочности ξ рекомендуется принимать для пород с хрупким характером разрушения (граниты, кварциты, песчаники с кварцевым цементом и т.п.) равным 0,5–0,7 [7].

Предел прочности пород в массиве на длительное сжатие:

,                     (1.7)

Предел прочности пород в массиве на длительное растяжение:

,                   (1.8)

Коэффициент крепости породы по К.М. Протодьякову определяется по формуле:

,                                 (1.9)

где σ_сж – предел прочности на одноосное сжатие.

В отличие от внешнего трения, под которым понимают сопротивление взаимному перемещению контактирующих тел, внутреннее трение – сопротивление, возникающее при относительном перемещении отдельных минеральных зерен в горной породе при его деформировании.

По аналогии с внешним трением под коэффициентом внутреннего трения понимают отношение сил трения F _т к величине нормальной нагрузки Р _н:

,                               (1.10)

Угол φ= arctg(f _т) называют углом внутреннего трения. Угол внутреннего трения следует отличать от кажущегося угла внутреннего трения, или угла внутреннего сопротивления, который находится расчетным путем как arctg(f) (где f – коэффициент крепости пород по Протодьякову К.М.)

Угол внутреннего трения находят экспериментальным путем (методом косого среза или после стабилометрических испытаний образцов горных пород по паспорту прочности пород)

Получаемые значения φ зависят от методики испытаний и величины действующих нагрузок. Поэтому результаты экспериментов могут быть использованы только после тщательного анализа расчетной схемы и метода испытаний [2].

При расчете горного давления необходимо знать значение минимального коэффициента внутреннего трения, при котором величина горного давления, как правило, максимальна.

Для упрощенного расчета коэффициента трения по значениям прочностей образцов на одноосное сжатие σ_сж и растяжение σ_р можно применять формулу.

,                          (1.11)