Technical gazette, Vol. 23 No. 5, 2016.
Original scientific paper
https://doi.org/10.17559/TV-20160815152017
Analiza fraktalnih karakteristika krhotina kod ispitivanja rasprsnuća stijene pri različitim stupnjevima opterećenja
Bao-zhu Tian
; College of Resources and Civil Engineering, Northeastern University, No. 3-11, Wenhua Road, Shenyang, 110819, P. R. China
Shan-jun Liu
; College of Resources and Civil Engineering, Northeastern University, No. 3-11, Wenhua Road, Shenyang, 110819, P. R. China
Yan-bo Zhang
; North China University of Science and Technology, 46 Xinhua Road, Tangshan, 063009, P. R. China
Zhan-le Wang
; Electronic Systems Engineering, University of Regina, Regina S4S0A2, Canada
Abstract
Prsnuće stijene je uobičajena ozbiljna geološka opasnost kod podzemnih tehničkih radova koja uvelike utječe na razvoj projekata. Mehanizam prsnuća stijene može se objasniti zakonom raspodjele komadića stijene i njihovim fraktalnim karakteristikama. Proveden je simulacijski eksperiment rasprsnuća stijene s uzorcima granita pri dvoosnom opterećenju strojnog sustava u analizi fraktalnih karakteristika krhotina rasprsnule stijene. Krhotine granita su sakupljene i metodom selekcije podijeljene u grube, srednje, fine i mikro zrnca. Broj i raspodjela mase krhotina po veličini u različite nizove također su analizirani. Izračunate su fraktalne dimenzije krhotina stijene metodom distribucije mase-zrnatosti. Rezultati pokazuju da je stupanj opterećenja proporcionalan stupnju štete nastale prskanjem stijene; masa ostataka stijene povećava se porastom stupnja opterećenja, što pokazuje da visoki stupanj opterećenja dovodi do znatnog oštećenja stijene. Visoki stupanj opterećenja također rezultira malim količinama finih i srednjih zrna i velikim iznosom grubih zrna, uz zanemarivu promjenu mikro zrna. U uvjetima visokog stupnja opterećenja, fraktalne dimenzije ostataka stijene su male, ali je oslobođena energija rasprsnuća stijene velika. Zaključci dobiveni ovim istraživanjem potvrđuju mogućnost smanjenja rizika rasprsnuća stijene podešavanjem brzine iskapanja kod tehničkih radova i osnova su za daljnja istraživanja mehanizma rasprsnuća stijene.
Keywords
fraktalna dimenzija; krhotine; mehanika stijena; rasprsnuće stijene; stupanj opterećenja
Hrčak ID:
167483
URI
Publication date:
13.10.2016.
Visits: 2.061 *