Лаборатория № 26.3 "Инструментальных исследований состояния горных пород Арктической зоны РФ"
Научные направления подразделения
- Исследование физико-механических свойств и процессов разрушения горных пород.
- Исследования геомеханического состояния массива горных пород.
- Совершенствование и развитие методов инструментальной оценки удароопасности горных пород.
Лаборатория Инструментальных исследований состояния горных пород Арктической зоны России создана в 2018 г. на базе Горного института КНЦ РАН. Основные цели лаборатории заключаются в изучении физико-механических свойств горных пород и строительных материалов, а также напряженно-деформированного состояния массивов пород Арктической зоны РФ.
Лаборатория Инструментальных исследований состояния горных пород Арктической зоны России аккредитована в качестве лаборатории разрушающих и других видов испытаний и осуществляет экспериментальные исследования в соответствии с действующими ГОСТами и стандартами (ссылка на сайт лаборатории: https://inst-research-lab.ru/).
Основные научные достижения
Зависимость между скоростью нагружения и склонностью пород к разрушению в динамической форме
По результатам экспериментальных исследований образцов скальных горных пород месторождений Кольского региона установлено, что с увеличением скорости нагружения от 0,01 до 50 кН/с возрастает прочность пород при одноосном сжатии и меняется характер их разрушения: для хрупких упругих пород возрастает интенсивность разрушения, а нехрупкие упруго-пластичные породы начинают разрушаться в динамической форме.
Методика определения склонности скальных горных пород к разрушению в динамической форме
Разработана методика определения склонности скальных горных пород к разрушениям в динамической форме, основанная на анализе закономерностей деформирования образцов скальных пород при одноосном сжатии до предела прочности и сопоставлении величин их накопленной фактической и расчетной идеально упругой энергии деформирования.
Энергетический критерий оценки склонности пород к динамическому разрушению
По результатам испытаний 34 разновидностей скальных горных пород месторождений Кольского полуострова установлено пороговое значение критической удельной энергии деформирования для разделения пород по характеру разрушениям. В условиях одноосного сжатия при значениях критической удельной энергии до 50 КДж/м3 преобладает статическое разрушение. При больших величинах этого параметра для пород характерны динамические разрушения, интенсивность которых возрастает с его увеличением.
Практическая реализация научных разработок
Определение физико-механических свойств образцов горных пород
Выполняются комплексные экспериментальные определения физико-механических свойств образцов горных пород, включающие пределы прочности при одноосном сжатии, растяжении и трехосном сжатии, плотность, влажность, водопоглощение, коэффициент крепости, абразивность, модуль упругости, коэффициент Пуассона, сцепление и угол внутреннего трения при сдвиге со сжатием по материалу образца и по плоскости трещины или распила. Полученные данные могут быть использованы для построения геомеханической модели месторождения, оценки геомеханического состояния массивов пород, оценки склонности пород к разрушению в динамической форме (горным ударам) и др.
Определение физико-механических свойств контрольных образцов бетона
Проводятся экспериментальные определения прочностных и плотностных свойств контрольных образцов бетона в условиях одноосного сжатия и растяжения при изгибе. На основании полученных данных выполняется экспертная оценка соответствия класса по прочности испытанных контрольных образцов бетона заявленному классу.