Направление исследований.

Лаборатория предназначена для моделирования в лабораторных условиях геомеханических процессов, развивающихся в массиве горных пород при техногенном внедрении, а также для определения основных физико-механических характеристик горных пород при их деформировании и разрушении.

Научно-технические услуги.

Определение показателей свойств пород производится в соответствии с требованиями Государственных стандартов Российской Федерации и стандартами международной организации по испытанию материалов ASTM.

Лабораторное оборудование прошло метрологическую поверку.

В процессе исследований проводятся лабораторные определения следующих показателей: определение физических свойств горных пород ненарушенной структуры (влажность, плотность); предел прочности пород при одноосном сжатии в естественном и водонасыщенном состоянии (UCS); предел прочности пород при одноосном сжатии при определение деформационных характеристик (UCS); предел прочности пород при растяжении (UTS); предел прочности пород при трехосном сжатии (TXT); угол внутреннего трения и величина сцепления при естественной влажности по результатам испытаний на сдвиг по естественным трещинам (SOJ) и по распилу (SCS); определение физических свойств грунтов нарушенной структуры (влажность, насыпная плотность гранулометрический состав нарушенной структуры пород).

• Подготовка образцов к испытаниям, проведение испытаний и обработка результатов в соответствии с ГОСТ 5180-2015 «Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик».
• Водонасыщение образцов в соответствии с ГОСТ 8269.0-97.
• Определение предела прочности при одноосном сжатии (UCS) в соответствии с ГОСТ 21153.2-84 «Породы горные. Методыопределения предела прочности при одноосном сжатии».
• Определение предела прочности при одноосном растяжении (метод сферических инденторов) в соответствии с ГОСТ 21153.3-85 «Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном растяжении».
• Определение деформационно-прочностных показателей (модуль упругости Еу и коэффициент Пуассона μ) в соответствии с ГОСТ 28985-91 «Породы горные. Метод определения деформационных характеристик при одноосном сжатии» и ASTM D7012-14 одновременно c определением прочности при одноосном сжатии.
• Определение предела прочности горных пород при трехосном сжатии производится в соответствии с ГОСТ 21153.8-88.
• Определение показателей прочности горных пород при срезе со сжатием (нормальные и сдвиговые компоненты нагрузки) определяются методом косого среза в соответствии с ГОСТ 21153.5-88.
• Испытания на прямой сдвиг по плоскости распила и по естественной трещине в соответствии с требованиями Международного Геомеханического Общества ISRM (Suggested Methods for Determining Shear Strength. Part 2. Suggested Method for Laboratory Determination of Direct Shear Strength).
• Определение гранулометрического состава грунтов в соответствии с ГОСТ 12536-2014 «Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) состава».
• Определение характеристик сопротивления нарушенной структуры грунтов срезу — сцепление и угол внутреннего трения .

Основные результаты работы лаборатории по внедрению систем мониторинга.

• Гидравлический пресс мощностью 150 т. конструкции ВНИМИ. Изготовитель: ОАО «Энерпром», СПб.
• Гидравлический стенд «Подвижка» конструкции ВНИМИ с усилием поджатия 30 т и усилием сдвига 70 т. Изготовитель: АО ВНИМИ.
• Рычажный пресс «Режим» конструкции ВНИМИ с усилием сжатия 2 т. Изготовитель: АО ВНИМИ.
• Винтовой стенд для испытаний грунтов и слабых пород на срез со сжатием с усилием до 5 т. Изготовитель: АО ВНИМИ.
• Комплект оборудования для изготовления искусственных образцов (клиновая четырехлепестковая матрица, набор сит, весы аналитические). Изготовитель: АО ВНИМИ.
• Гидравлическая однолинейная станция 70 МПа, Изготовитель: ОАО «Энерпром».
• Гидравлическая двухлинейная станция 70 МПа, Изготовитель: ОАО «Энерпром».
• Компьютеризированное измерительное оборудование для регистрации деформаций и смещений образцов. Изготовитель: АО ВНИМИ.
• Комплект геофизического оборудования для регистрации акустической и электромагнитной эмиссии с датчиками деформаций. Изготовитель: АО ВНИМИ.
• Камнерезный станок MASALTA
• Камнерезный станок HUSGVARHA — TS 350 E
• Буровой станок HUSGVARHA – DM 5

Виды исследований:

• Исследование энергообмена при разрушении и подвижках;
• Исследование влияния режимов силовой работы на несущую способность пород;
• Исследование влияния структуры на физико-механические свойства пород;
• Исследование влияния напряженно-деформированного состояния пород на акустическую и электромагнитную эмиссии.

Виды испытаний:

• Прочность при одноосном сжатии;
• Прочность при объемном сжатии;
• Прочность на растяжение (косвенные методы);
• Срез;
• Срез со сжатием;
• Изгиб;
• Ползучесть;
• Релаксация;
• Ударная прочность;
• Структура: диаметр зерна, состав, плотность, пористость;
• Усталость;
• Напряженное состояние – акустическая эмиссия;
• Напряженное состояние – электромагнитная эмиссия.

Все испытания проводятся с синхронной регистрацией изменений напряжений-деформаций – эмиссий, что позволяет определять все необходимые характеристики физико-механических свойств пород и материалов.