Coeficiente de resistência da rocha de acordo com o prof. Protodiakonova M.M.

A classificação mais comum de rochas por resistência, compilada pelo Professor M.M. Protodiakonov. Esta classificação baseia-se no fato de que a resistência de uma rocha a qualquer tipo de destruição pode ser expressa por um número específico - o coeficiente de resistência da rocha (f), que mostra quantas vezes a resistência de uma determinada rocha é maior ou menor que a resistência da rocha, convencionalmente considerada como uma unidade.

CLASSIFICAÇÃO DE ROCHAS POR FORÇA (ESCALA PROTODYAKONOV)

Categoria de raça	Nível de força	Raças	Coeficiente de resistência, f
EU	raças extremamente fortes	Os quartzitos e basaltos mais fortes, densos e viscosos. Outras raças de força excepcional	20
II	raças muito fortes	Rochas graníticas muito fortes. Quartzo pórfiro, granito muito duro, xisto silicioso. Menos forte que os quartzitos acima. Os arenitos e calcários mais fortes	15
III	raças fortes	Granito (denso) e rochas graníticas. Arenitos e calcários muito fortes. Veios de minério de quartzo. Um conglomerado forte. Minérios de ferro muito fortes	10
IIIa	raças fortes	Calcários (fortes). Granito fraco. Arenitos fortes. Mármore forte. Dolomite. Piritas	8
4	raças bastante fortes	Arenito comum. Minérios de ferro	6
IVa	raças bastante fortes	Xistos arenosos. Arenitos de xisto	5
V	raças médias	Xisto argiloso forte. Arenito e calcário fracos, conglomerado macio	4
Vai	raças médias	Várias ardósias (não fortes). Marga densa	3
VI	raças bastante macias	Ardósia macia, calcário muito macio, giz, sal-gema, gesso. Solo congelado, antracite. Marga comum. Arenito destruído, seixos cimentados, solo rochoso	2
Através da	raças bastante macias	Solo esmagado. Xisto destruído, seixos compactados e brita. Carvão forte. Argila endurecida	1,5
VII	rochas macias	Argila (densa). Carvão macio. Sedimento forte, solo argiloso	1
VIIa	rochas macias	Argila arenosa clara, loess, cascalho	0,8
VIII	rochas terrenas	Solo vegetal. Turfa. Argila clara, areia úmida	0,6
IX	pedras soltas	Areia, cascalho, cascalho fino, solo de enchimento, carvão extraído	0,5
X	rochas flutuantes	Areia movediça, solo pantanoso, loesse liquefeito e outros solos liquefeitos	0,3

Observação: A resistência da rocha, que é destruída sob uma pressão de 100 kg/cm2, é considerada como f=1.

Aproximadamente, o coeficiente de resistência é igual a 0,01 da resistência última da rocha sob compressão uniaxial em kg/cm 2 . Para algumas rochas especialmente duráveis, esse coeficiente pode chegar a 25 ou mais.

O coeficiente de resistência da rocha de acordo com M.M. Protodyakonov no sistema SI é calculado pela fórmula:

fcr = 0,1σcom, onde σcom é a resistência à compressão uniaxial [MPa].

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definição - ESCALA DE PROTODIAKONOV

Escala Protodiakonov

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Escala Protodiakonov- escala de coeficiente de resistência da rocha, desenvolvida no início. século 20 Protodiakonov M.M. É uma das primeiras classificações de raça. Baseia-se na medição da intensidade do trabalho de sua destruição durante a extração.

Coeficiente de resistência f na escala profissional. MILÍMETROS. Protodiakonov

Categoria	Nível de força	Raça	f
EU	Raças extremamente fortes	Os quartzitos e basaltos mais fortes, densos e viscosos. Outras raças são excepcionais em força.	20
II	Raças muito fortes	Rochas graníticas muito fortes: pórfiro de quartzo, granito muito forte, ardósia siliciosa, menos resistente que os quartzitos anteriores. Os arenitos e calcários mais fortes.	15
III	Raças fortes	Granito (denso) e rochas graníticas. Arenitos e calcários muito fortes. Veios de minério de quartzo. Um conglomerado forte. Minérios de ferro muito fortes.	10
IIIà	Mesmo	Calcários (fortes). Granito fraco. Arenitos fortes. Mármore forte, dolomita. Piritas. Arenito comum.	8
4	Raças bastante fortes	Minérios de ferro. Xistos arenosos.	6
4	Mesmo	Arenitos de xisto	5
V	Raças médias	Xisto argiloso forte. Xisto solto e calcário, conglomerado macio	4
		Várias ardósias (não fortes). Marga densa	3
VI	Raças bastante macias	Ardósia macia, calcário muito macio, giz, sal-gema, gesso. Solo congelado: antracite. Marga comum. Arenito destruído, seixos cimentados e cartilagem, solo rochoso	2
Através da	Mesmo	Carvão forte	1,5
VII	Raças suaves	Argila (densa). Carvão macio, solo argiloso com sedimentos fortes	1

Tabela 1. Coeficiente de resistência f na escala profissional. MILÍMETROS. Protodiakonov Observação. As características das raças das categorias Y11a a X são omitidas.

Protodyakonov pretendia usar tal classificação como base para avaliar o trabalho de um trabalhador na mineração de carvão e minérios e para racionar a mão de obra. Ele acreditava que com qualquer método de destruição de rocha e método de sua extração é possível avaliar a rocha pelo coeficiente médio de extração. Se um dos dois tipos de rocha for mais trabalhoso para destruir, por exemplo, por energia de explosão, então a rocha será mais forte durante qualquer processo de sua destruição, por exemplo, por um dente combinado, picareta, lâmina de uma broca cabeça durante a perfuração, etc.

MILÍMETROS. Protodyakonov desenvolveu uma escala para o coeficiente de resistência das rochas. Um dos métodos para determinar este coeficiente foi testar uma amostra de rocha quanto à sua resistência à compressão em kg/cm2, e o valor do coeficiente foi determinado como um centésimo da resistência à compressão à tração.

O método de avaliação relativa da rocha em termos de resistência e intensidade de trabalho durante a sua destruição, como muitos observam, tem desvantagens: não é usado no exterior, mas na literatura técnica da União Soviética e da Rússia não podem prescindir dele.

O coeficiente de resistência da rocha de acordo com M.M. Protodyakonov no sistema SI é calculado pela fórmula:

Fcr = 0,1σcom

onde σcom é a resistência à compressão uniaxial [MPa].

Ligações

Lykhin P.A. Túneis e perfuração de poços nos séculos XIX e XX

M. M. Protodyakonov no site da árvore genealógica de toda a Rússia

Categoria	Nível de força	Raça	f
EU	Raças extremamente fortes	Os quartzitos e basaltos mais fortes, densos e viscosos. Outras raças são excepcionais em força.
II	Raças muito fortes	Rochas graníticas muito fortes: pórfiro de quartzo, granito muito forte, xisto silicioso, menos resistente que os quartzitos acima. Os arenitos e calcários mais fortes.
III	Raças fortes	Granito (denso) e rochas graníticas. Arenitos e calcários muito fortes. Veios de minério de quartzo. Um conglomerado forte. Minérios de ferro muito fortes.
IIIa	Mesmo	Calcários (fortes). Granito fraco. Arenitos fortes. Mármore forte, dolomita. Piritas. Arenito comum.
4	Raças bastante fortes	Minérios de ferro. Xistos arenosos.
4	Mesmo	Arenitos de xisto
V	Raças médias	Xisto argiloso forte. Xisto solto e calcário, conglomerado macio
Vai		Várias ardósias (não fortes). Marga densa
VI	Raças bastante macias	Ardósia macia, calcário muito macio, giz, sal-gema, gesso. Solo congelado: antracite. Marga comum. Arenito destruído, seixos cimentados e cartilagem, solo rochoso
Através da	Mesmo	Carvão forte	1,5
VII	Raças suaves	Argila (densa). Carvão macio, solo argiloso com sedimentos fortes

Tabela 1. Coeficiente de resistência f na escala profissional. MILÍMETROS. Protodiakonov Observação. As características das raças das categorias Y11a a X são omitidas.

MILÍMETROS. Protodyakonov desenvolveu uma escala para o coeficiente de resistência das rochas. Na União Soviética e depois na Rússia, a escala de fortaleza M.M. O Protodyakonov foi amplamente utilizado na avaliação da complexidade da destruição de rochas e ainda é usado até hoje. É conveniente para uma avaliação relativa da resistência da rocha quando ela é destruída por meio de operações de perfuração e detonação.

O coeficiente de resistência da rocha de acordo com M.M. Protodyakonov no sistema SI é calculado pela fórmula:

f cr = 0,1*σ comprimir

onde σ compressa é a resistência à compressão uniaxial [MPa].

Mikhail Mikhailovich Protodiakonov (1874-1930)

O talentoso engenheiro de minas Mikhail Mikhailovich Protodyakonov escreveu obras que lançaram as bases para a transferência da arte mineira ao nível da ciência. Ele foi um dos primeiros na ciência mineira mundial a abandonar as características qualitativas descritivas das rochas e propor uma classificação da resistência das rochas usando coeficientes quantitativos que caracterizam essa resistência. M. M. Protodyakonov, abandonando os métodos estabelecidos de seleção puramente experimental do suporte da mina, forneceu um método para determinar analiticamente seu tamanho. Ele foi o primeiro a desenvolver a teoria da pressão das rochas, o que abriu uma cadeia de pesquisas nessa direção tanto na Rússia quanto no exterior.

Mikhail Mikhailovich Protodyakonov nasceu em 22 de setembro de 1874 em Orenburg. Seu pai era responsável por uma escola profissionalizante na época. Em 1882, a família de M. M. Protodyakonov mudou-se para a fábrica de Nizhne Tagil, na província de Perm, onde seu pai começou a trabalhar como inspetor de escolas públicas, e em 1889 - para Zlatoust. Aparentemente, aqui, nas fábricas dos Urais, surgiu o amor pela tecnologia e pela mineração, que determinou todo o futuro caminho criativo de M. M. Protodyakonov. Ele foi especialmente influenciado pela Exposição de Mineração dos Urais em Yekaterinburg, organizada na década de 80 do século passado.

M. M. Protodyakonov recebeu sua educação secundária primeiro em Yekaterinburg e depois nos ginásios de Ufa. Em 1893 ingressou no departamento de matemática da Faculdade de Física e Matemática da Universidade de São Petersburgo. A partir do segundo ano, M. M. Protodyakonov mudou-se para o Instituto de Mineração de São Petersburgo e se formou em 1899. Durante sua estada na universidade e depois no instituto, participou do movimento revolucionário da classe trabalhadora. A época em que M. M. Protodyakonov se formou no instituto coincidiu com as primeiras greves estudantis e, três dias depois de receber seu título de engenheiro, ele foi preso e levado a inquérito no caso do Sindicato de Luta pela Libertação da Classe Trabalhadora. Após sua libertação da prisão no final de 1899, M. M. Protodyakonov permaneceu sob supervisão policial por vários anos. Para ele estava excluída a possibilidade de ingressar no serviço público ou passar para o trabalho científico.

O trabalho prático de M. M. Protodyakonov começou nas minas de prata e chumbo da Terek Mining Society, onde supervisionou a operação das minas e liderou a construção de estruturas hidráulicas. Enquanto trabalhava na produção, M. M. Protodyakonov começou a publicar seus primeiros trabalhos. Em 1904, o artigo “Córregos de montanha da parte central do Norte do Cáucaso e algumas características da exploração da sua energia” apareceu no “Mining Journal”.

Em 1904, após a remoção da supervisão política, M. M. Protodyakonov teve a oportunidade de passar ao ensino e ao trabalho científico; ingressou na Escola Superior de Mineração Ekaterinoslav como assistente em arte mineira do prof. A. M. Terpigorev. Um ano depois, ele fez uma viagem científica ao exterior. Em 1908, M. M. Protodyakonov defendeu sua tese “Pressão das rochas no apoio às minas” no Instituto de Mineração de São Petersburgo, após a qual foi eleito professor extraordinário e depois ordinário da Escola Superior de Mineração de Yekaterinoslav.

1908-1914 foram um período de grande trabalho pedagógico e científico de M. M. Protodyakonov. Participou da criação da obra capital multivolume “Descrição da Bacia de Donetsk”. Tendo coletado uma enorme quantidade de material no Donbass, ele escreve seções importantes para esta publicação: “Mineração de poços e cortes transversais” e “Fixação de poços e cortes transversais”. Mas a sua fama como cientista de minas foi criada principalmente pelo seu trabalho sobre o cálculo do suporte da mina e da pressão das rochas, que, desde 1906, tem sido continuamente publicado nas “Notas da Sociedade Técnica Ekaterinoslav”, nas “Notícias da Sociedade Técnica Ekaterinoslav”. Escola Superior de Mineração”, no “Folheto Gornozavodsky” e no “Diário de Mineração”.

A primeira justificativa para novas técnicas metodológicas é dada na obra “Sobre algumas tentativas de aplicar a matemática à arte mineira”. Eles encontraram maior desenvolvimento na dissertação acima mencionada, publicada sob o mesmo título no “Mining Journal” de 1909. Em vários congressos sobre mineração, M. M. Protodyakonov fez relatórios: “Sobre a resistência das rochas”, “Sobre a produtividade de um mineiro de carvão", "Sobre a pressão de corpos granulares", "Sobre a perfuração de furos". Participou de uma comissão especial para inspecionar as minas da bacia de Donetsk em relação a gases e poeiras inflamáveis.

O trabalho criativo de M. M. Protodyakonov foi interrompido em 1914 devido à tuberculose na coluna e semiparalisia das pernas. Durante quatro anos ele parou completamente de trabalhar, primeiro na Crimeia e depois na Ásia Central.

Em 1918, já um pouco recuperado, regressou ao ensino e às atividades científicas, lecionou na Universidade da Ásia Central e publicou uma série de obras importantes sobre pressão das rochas, suporte de minas, ventilação e regulação dos trabalhos de mineração. Junto com isso, M. M. Protodyakonov participou dos trabalhos das principais instituições governamentais de governo e planejamento da indústria de mineração.

De 1918 a 1923, chefiou a seção e foi consultor do Conselho Econômico Supremo; a partir de 1926 trabalhou no Departamento da Ásia Central do Comitê Geológico, foi membro do presidium do Comitê de Planejamento do Estado da Ásia Central e consultor do Sredazugol Trust. Em 1928, M. M. Protodyakonov foi eleito presidente do Bureau da Ásia Central da Seção Técnica e de Engenharia. Sindicato dos Mineiros da URSS.

Possuindo grandes habilidades organizacionais, M. M. Protodyakonov em 1919 criou cursos para capatazes em Tashkent e um departamento de mineração da faculdade técnica da Universidade Estadual da Ásia Central. Este talentoso cientista tentou ajudar as grandes massas populares a obter educação; organizou toda uma rede de cursos para jovens mineiros. Esses cursos eram amplamente conhecidos entre os mineiros sob o nome de "cursos de protodiácono". Ele foi o primeiro a apreciar e apoiar o inventor-mineiro Zhuravlev, agora ganhador do Prêmio Stalin, que propôs uma fixação metálica móvel subterrânea. Em 1925, Mikhail Mikhailovich Protodyakonov foi convidado como professor da Academia de Mineração de Moscou para dar palestras. M. M. Protodyakonov teve a capacidade de apresentar as questões teóricas mais complexas em uma linguagem muito simples; Suas palestras cativavam os ouvintes e nas salas de aula onde lia sempre não havia lugares suficientes para quem quisesse ouvi-lo.

Apesar de seu caráter gentil, Mikhail Mikhailovich era um professor extremamente exigente. Ele exigia do aluno não apenas um conhecimento profundo da matéria, mas também soluções independentes e proativas para as questões colocadas. Respeitando profundamente o professor, os alunos consideraram uma pena ir despreparados para os exames com Mikhail Mikhailovich.

Mikhail Mikhailovich estava constantemente sobrecarregado de trabalho, o que o levava de 14 a 15 horas por dia. Mesmo quando suas pernas ficaram paralisadas, ele, deitado na cama, não parava de trabalhar. Mas sua saúde piorou progressivamente e, em 5 de abril de 1930, com apenas 56 anos, M. M. Protodyakonov morreu.

O lugar central na pesquisa de M. M. Protodyakonov é ocupado por questões de pressão das rochas.

Na época em que M. M. Protodyakonov começou a estudar essas questões, a ciência da mineração conhecia apenas uma forma puramente empírica de resolver questões relacionadas à pressão das rochas; Os tipos e tamanhos necessários de fixação e o tamanho dos pilares de sustentação do mineral foram selecionados experimentalmente. M. M. Protodyakonov decidiu criar um método analítico para determinar o valor da pressão das rochas, que poderia se tornar a base para uma solução precisa para questões práticas complexas.

Sabendo que era impossível para sua época compreender plenamente as leis da pressão das rochas, M. M. Protodyakonov apresentou uma proposta para considerar as rochas “como consistindo de peças separadas, isto é, como corpos “incoerentes” ou, até certo ponto, livres- fluindo.” Ele ressaltou que essa ideia não contradiz a realidade, pois as rochas estão sempre fraturadas em um grau ou outro. Com base nisso, M. M. Protodyakonov estendeu às rochas as propriedades dos corpos não ligados para formar um ângulo de repouso, dependendo do coeficiente de atrito entre as partículas dos corpos não ligados. Esta propriedade é bem conhecida de todos. Ao despejar, por exemplo, areia em uma pilha, devido ao baixo coeficiente de atrito entre os grãos de areia, obteremos um pequeno ângulo de repouso dessa pilha. Tomando substâncias mais ligadas e com alto coeficiente de atrito, obtemos uma pilha com grande ângulo de repouso. Até que o ângulo de repouso seja alcançado, as partículas do corpo granular são mantidas empilhadas umas sobre as outras por forças de atrito. Essas forças de atrito na mecânica das rochas são convencionalmente expressas através do chamado ângulo de atrito interno de uma determinada rocha granular, que no momento de equilíbrio limite é igual ao ângulo de repouso. Para as rochas, ou seja, corpos parcialmente interligados, além do atrito interno entre as partículas, também é necessário levar em consideração as forças de adesão que surgem entre elas, que aumentam o coeficiente de atrito interno. Este novo coeficiente de atrito - aparente, denominado "coeficiente de resistência" por Protodyakonov, é um indicador relativo universal da resistência das rochas às forças mecânicas externas. Esta resistência das rochas foi testada experimentalmente por M. M. Protodyakonov em relação à capacidade de extração manual, perfurabilidade, explosividade, estabilidade durante o colapso, quantidade de pressão no suporte, etc. “Temos o direito de assumir aproximadamente”, aponta M. M. Protodyakonov, “que se uma rocha é mais forte que outra por um certo número de vezes em um aspecto, por exemplo, durante a perfuração, então será o mesmo número de vezes mais forte em todos os outros aspectos, por exemplo, durante a detonação, em relação à pressão no suporte, etc. d."

Tendo verificado experimentalmente o coeficiente de resistência para vários indicadores, em alguns casos tomando a média dos indicadores obtidos para diferentes processos, estipulando desvios para processos individuais, M. M. Protodyakonov pela primeira vez deu uma descrição quantitativa das rochas como base para cálculos analíticos para diversas minas processos.

A grande conquista científica de M. M. Protodyakonov é a formulação da hipótese sobre a pressão das rochas, que decorreu de sua interpretação da natureza das rochas. Naquela época, já se sabia que a pressão da rocha que surge na área de trabalho é o resultado da pressão não de toda a espessura da rocha sobre a superfície, mas apenas de uma parte insignificante dessa espessura. Sabia-se que o equilíbrio das rochas soltas, perturbado pelas escavações, é restaurado depois de algum tempo, e a cobertura adquire forma abobadada.

Em 1885, o cientista francês Fayol, tendo realizado um grande número de experiências em modelos para esclarecer a questão da influência das minas nas rochas circundantes, notou o aparecimento de uma abóbada ou cúpula sobre as minas. Seus trabalhos, que não continham nenhuma teoria matemática, eram puramente empíricos e não forneciam quaisquer resultados quantitativos. M. M. Protodyakonov se propôs a tarefa de encontrar não uma imagem qualitativa dos fenômenos nas rochas durante a mineração, mas uma teoria quantitativa, “fórmulas de cálculo que sejam convenientes de usar e precisas na medida em que a vida assim o exige”.

Para compreender as leis do movimento das rochas na área de trabalho, ele apresentou a hipótese do arco. “As observações mostram”, disse ele, “que quando a escavação é realizada sob uma espessura significativa de rocha às vezes não relacionada (por exemplo, sob um aterro), então toda a massa sobrejacente na escavação não desaba, mas das peças fixadas por pressão, forma-se por si só uma abóbada “I” (embora bastante instável), que suporta a alvenaria principal, de modo que apenas pedaços da parte “c” no interior deste arco podem cair na escavação, e portanto pressionar o suporte Assim, a pressão sobre o suporte será neste caso diretamente igual ao volume de peso “dentro” das rochas do telhado.

Apesar das grandes conquistas no estudo das leis do movimento das rochas nos anos subsequentes e do surgimento de uma série de novas hipóteses sobre as leis desse movimento, a hipótese do arco manteve seu significado para trabalhos estreitos e para rochas fraturadas fracas.

Com base na hipótese do arco, M. M. Protodyakonov determinou analiticamente a pressão da rocha sobre o suporte, estabelecendo que “um volume parabólico de rocha pressiona com seu peso sobre o suporte, cuja largura é igual ao vão da escavação, e o a altura é igual ao meio vão dividido pelo coeficiente de atrito das rochas do telhado.”

O valor de pressão estabelecido analiticamente correspondeu, como a prática tem demonstrado, à pressão real sobre o suporte. Assim, pela primeira vez na história da mineração, foi feita uma transição de estimativas empíricas aproximadamente qualitativas para cálculos quantitativos de engenharia no problema da pressão das rochas, o que possibilitou uma solução mais profunda de questões práticas.

Tendo publicado em 1909 um artigo de M. M. Protodyakonov, “Rock Pressure on Mine Support”, os editores do Mining Journal forneceram-lhe um prefácio com uma breve descrição das opiniões do autor. Os editores destacaram que “... até agora, como se sabe, a fixação de minas tem sido e está sendo realizada de forma puramente empírica, e na maioria dos cursos de arte mineira, mesmo em livros de referência sobre mineração, geralmente não há fórmulas são fornecido para o cálculo da fixação da mina em função da pressão da rocha, mas apenas indica os métodos de fixação dos trabalhos, o material utilizado para a fixação, e também fornece dados numéricos emprestados da prática em relação ao tamanho, peso e custo do suporte da mina."

Um grande lugar nas obras de M. M. Protodyakonov foi ocupado pelo desenvolvimento de questões de ventilação das minas. A publicação, em 1911, de sua obra “Ventilação de Minas”, que teve cinco edições em um curto espaço de tempo, foi um grande acontecimento no desenvolvimento da ciência mineira. M. M. Protodyakonov foi capaz de dar sua interpretação única e característica de todas as questões de ventilação de minas nesta área relativamente desenvolvida. O curso “Ventilação de minas” destacou-se pela sua apresentação extremamente simples. Cálculos matemáticos complexos, ao contrário de vários outros cursos semelhantes, estavam ausentes ali. Mas isso não diminuiu de forma alguma o significado científico do livro. Na parte teórica do livro, M. M. Protodyakonov conseguiu combinar uma profunda análise científica das questões de ventilação com um método de cálculos simplificados. A parte instrutiva do livro fornece uma compreensão completa dos dispositivos e equipamentos utilizados na ventilação de minas. As regras gerais de ventilação também são fornecidas aqui. Uma parte separada do livro contém descrições de estações de teste e métodos para determinar o grisu. O ponto comum neste trabalho de M. M. Protodyakonov é a ideia de que uma boa ventilação do funcionamento da mina depende não tanto do equipamento utilizado, mas da atenção diária aos problemas de ventilação na mina.

Em 1909, M. M. Protodyakonov abordou a questão de determinar a produtividade dos trabalhadores em função da resistência das rochas. Pesquisas particularmente significativas sobre essas questões foram realizadas sob sua liderança no início da década de 1920, o que resultou em um importante estudo publicado em 1926 sob o título “Materiais para a posição do local das operações de mineração”.

Este estudo apresenta os resultados de dezenas de milhares de observações de lapso de tempo de operações individuais em mineração de carvão, apoio a escavações e transporte subterrâneo. Todos os dados foram processados e padrões de tempo foram estabelecidos para diversas operações. A dependência das normas de tempo dos principais fatores é dada gráfica e analiticamente. O significado metodológico deste trabalho foi extremamente grande. Para uma série de operações, as fórmulas derivadas mantiveram seu significado até hoje.

Uma característica da pesquisa de M. M. Protodyakonov foi o desejo de encontrar uma solução científica não para fins abstratos, mas para resolver questões práticas de uma forma mais perfeita.

Utilizando amplamente o método analítico na mineração, ele sempre se opôs a métodos abstratos que não tinham significado prático. “A precisão do método”, disse ele, “deve corresponder à precisão dos dados”.

M. M. Protodyakonov alertou contra a superestimação das técnicas que desenvolveu, percebendo claramente quão complexos são os fenômenos que surgem durante a extração de recursos minerais e acreditando firmemente que a ciência soviética, à medida que os materiais se acumulam e os métodos de pesquisa melhoram, criará teorias que irão mais completa e profundamente refletindo as leis subjacentes à mineração.

As principais obras de M. M. Protodyakonov: Riachos de montanha da parte central do Norte do Cáucaso e algumas características da exploração da sua energia, "Mining Journal", 1904; Sobre algumas tentativas de aplicar a matemática à arte mineira, "Notas da Ilha Técnica Ekaterinoslav", Kharkov, 1906; Minas de prata e chumbo da Terek Mining Society, Coleção de artigos técnicos (apêndice ao "folheto Gornozavodsky"), Kharkov, 1906; Condições de mineração de chumbo no exterior e sua comparação com as russas, "Notícias da Escola Superior de Mineração Ekaterinoslav", 1907, no. 1º; Pressão da rocha no suporte da mina, "Mining Journal", 1909; Pressão rochosa no apoio às minas (dissertação), "Notícias da Escola Superior de Mineração Ekaterinoslav", 1908, no. 1º; Desempenho do mineiro de carvão, "Mining Journal", 1909; Resistência das rochas do ponto de vista da arte mineira, "Anais do primeiro Congresso de Toda a Rússia sobre Mineração, Engenharia Mecânica e Metalurgia", Ekaterinoslav, 1910; Ventilação de minas, Ekaterinoslav, 1911; Tentativas de estudar experimentalmente as leis da pressão das rochas no funcionamento das minas, "Mining Journal", 1912; Descrição da Bacia de Donetsk, Vol. I, no. 1º; Perfuração de eixos e cortes transversais, Kharkov - Ekaterinoslav, 1914; Sobre a questão da pressão dos corpos granulares, "Mining Journal", 1916; Descrição da Bacia de Donetsk, Vol. I, no. 2º; Fixação de eixos e cortes transversais, Kharkov - Ekaterinoslav, 1916; Curso de curta duração em arte mineira (litógrafo), Tashkent, 1921; Materiais para a posição alvo das operações de mineração, Manuscrito para a Economia Científica Central, Tashkent, 1922; Sobre a questão da elaboração do cronograma das operações mineiras, “Trabalhos de Engenharia”, 1924; Pressão rochosa e suporte de minas, parte 1; Pressão rochosa, Moscou, 1930.

Sobre M. M. Protodiakonov: Gendler E. S., Professor Mikhail Mikhailovich Protodyakonov, "Mining Journal", 1931, No. Terpigorev A. M., Em memória do Professor M. M. Protodyakonov, "Coal", 1930, No. “Diário de Mineração”, 1925, nº 7;

Zvorykin A. A., Mikhail Mikhailovich Protodyakonov, “Mining Journal”, 1946, No.

	Nível de força
	Raças extremamente fortes	Os quartzitos e basaltos mais fortes, densos e viscosos. Outras raças são excepcionais em força.
	Raças muito fortes	Rochas graníticas muito fortes: pórfiro de quartzo, granito muito forte, ardósia siliciosa, menos resistente que os quartzitos anteriores. Os arenitos e calcários mais fortes.
	Raças fortes	Granito (denso) e rochas graníticas. Arenitos e calcários muito fortes. Veios de minério de quartzo. Um conglomerado forte. Minérios de ferro muito fortes.
		Calcários (fortes). Granito fraco. Arenitos fortes. Mármore forte, dolomita. Piritas. Arenito comum.
	Raças bastante fortes	Minérios de ferro. Xistos arenosos.
		Arenitos de xisto
	Raças médias	Xisto argiloso forte. Xisto solto e calcário, conglomerado macio
		Várias ardósias (não fortes). Marga densa
	Raças bastante macias	Ardósia macia, calcário muito macio, giz, sal-gema, gesso. Solo congelado: antracite. Marga comum. Arenito destruído, seixos cimentados e cartilagem, solo rochoso
		Carvão forte
	Raças suaves	Argila (densa). Carvão macio, solo argiloso com sedimentos fortes

Ao desenvolver tal escala, M.M. Protodyakonov introduziu o conceito fortaleza pedra. Ao contrário do conceito aceito força de um material avaliado por um dos tipos de seu estado de tensão, por exemplo, resistência temporária à compressão, tração, torção, etc., o parâmetro de resistência permite comparar rochas em termos de complexidade de destruição e extração. Ele acreditava que com a ajuda deste parâmetro é possível avaliar a totalidade das tensões de diferentes naturezas que atuam durante a destruição de uma rocha, como é o caso, por exemplo, durante a destruição por uma explosão. Protodyakonov desenvolveu uma escala para o coeficiente de resistência das rochas. Um dos métodos para determinar este coeficiente foi testar uma amostra de rocha quanto à sua resistência à compressão em kg/cm2, e o valor do coeficiente foi determinado como um centésimo da resistência à compressão à tração.

Este método se correlaciona muito bem com a escala de resistência proposta por MM Protodyakonov para rochas de várias resistências da formação carbonífera, rochas de resistência média, mas é de pouca utilidade na determinação do coeficiente de resistência de rochas muito fortes usando este método. A escala de força é limitada por um fator de 20, ou seja, rochas com resistência à compressão temporária de 2.000 kg/cm2, e para basalto drenado, por exemplo, esse parâmetro é 3.000 kg/cm2. No entanto, na União Soviética, a escala de força M.M. O Protodkonov foi amplamente utilizado na avaliação da complexidade da destruição de rochas e ainda é usado até hoje. É conveniente para a avaliação relativa da resistência de uma rocha durante sua destruição usando perfuração e detonação. O método de avaliação relativa de uma rocha pela resistência e intensidade de trabalho durante sua destruição tem, como muitos notaram, desvantagens; não é usado no exterior, mas a literatura técnica não pode prescindir dela União Soviética e Rússia... O coeficiente de resistência da rocha de acordo com MM Protodyakonov no sistema SI é calculado pela fórmula: fcr = 0,01 constr, onde con é a resistência à compressão uniaxial [MPa].

Perfuração- o processo de construção de uma abertura cilíndrica de mineração - um poço, um buraco ou um poço de mina - destruindo rochas na face; a perfuração é realizada, via de regra, na crosta terrestre, menos frequentemente em materiais artificiais (concreto, asfalto , etc.). Em alguns casos, o processo de perfuração inclui a fixação das paredes dos poços (geralmente profundos) com tubos de revestimento e o bombeamento de argamassa de cimento no vão anular entre os tubos e as paredes dos poços.

Bem: uma mina de seção circular, perfurada na superfície da terra ou em um subsolo que funciona sem acesso humano à face em qualquer ângulo em relação ao horizonte, cujo diâmetro é muito menor que sua profundidade. Os poços são perfurados com equipamentos especiais de perfuração. De acordo com sua finalidade, os poços são divididos em: exploração, produção, injeção, auxiliar, especial, detonação, suporte, paramétrico e de prospecção. Buraco: uma depressão cilíndrica artificial em meio sólido (rocha) com diâmetro de até 75 mm e profundidade de até 5 m, criada e utilizada para colocação de cargas durante operações de detonação, instalação de suporte de âncora, injeção de água ou cimento em a massa rochosa circundante, etc.

Classificação dos métodos de perfuração. De acordo com a natureza da destruição da rocha, os métodos de perfuração utilizados são divididos em: mecânicos - a ferramenta de perfuração afeta diretamente a rocha, destruindo-a, e não mecânicos - a destruição ocorre sem contato direto com a rocha da fonte de impacto sobre ela ( térmico, explosivo, etc.).

Os métodos de perfuração mecânica são divididos em rotacional e de impacto (bem como impacto rotativo e rotativo de impacto). Durante a perfuração rotativa, a rocha é destruída devido à rotação da ferramenta pressionada contra o fundo. Dependendo da resistência da rocha, uma ferramenta de perfuração de corte de rocha do tipo cortante é usada durante a perfuração rotativa; ferramenta de perfuração de diamante; pedaços de tiro que destroem rochas usando tiro. Os métodos de perfuração de impacto são divididos em: perfuração de impacto ou perfuração rotativa de impacto (perfuração com martelos rotativos, incluindo brocas submersíveis, cabo de percussão, haste, etc., em que a rotação da ferramenta é realizada no momento entre os impactos do ferramenta no rosto); rotacional de impacto (com martelos pneumáticos e hidráulicos de fundo de poço, bem como perfuração com martelos rotativos com rotação independente, etc.), em que os golpes são aplicados em uma ferramenta em rotação contínua; impacto rotacional, no qual a ferramenta de perfuração de corte de rocha está sob alta pressão axial em contato constante com a rocha e a destrói devido ao movimento rotacional ao longo da face e aos golpes aplicados periodicamente nela. A destruição de rochas no fundo de um poço é realizada em toda a sua área (perfuração de fundo maciço) ou ao longo do espaço anular com extração de testemunho (perfuração de testemunho). A remoção dos produtos de destruição pode ser periódica com auxílio de fiador e contínua com brocas, hastes torcidas ou com fornecimento de gás, líquido ou solução na face. Às vezes a perfuração é dividida de acordo com o tipo de ferramenta de perfuração (trado, haste, diamante, rolo, etc.); por tipo de máquina de perfuração (perfuração, percussão pneumática, turbina, etc.), por método de perfuração de poços (inclinado, cluster, etc.). O equipamento de perfuração consiste principalmente em máquinas de perfuração (equipamentos de perfuração) e ferramentas de corte de rocha. Entre os métodos não mecânicos, a perfuração térmica tornou-se generalizada para a perfuração de furos explosivos em rochas contendo quartzo, e estão em andamento trabalhos para introduzir a perfuração explosiva.

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definição - ESCALA DE PROTODIAKONOV

Escala Protodiakonov

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Ligações

Mikhail Mikhailovich Protodiakonov (1874-1930)

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