Investigation of the failure mode of shale rocks in biaxial and triaxial compression tests

استرس فشرده در فضای باز و ضخامت رسوبی سنگ های روکش شده در زیرزمین می تواند به شدت بر پایداری سقف معدن ذغال سنگ زیر زمینی تاثیر گذارد. این سنگ های رسوبی حاوی هواپیماهای ضعف در جهت افقی در یک سقف معدن و راحت زمانی است که در اثر تنش های جانبی جانبی عمل می کنند. مطالعات تجربی نشان داده است که میزان این تنش ها می تواند تا دو تا سه بار تنش بیش از حد محلی باشد. مشکلات ناشی از کنترل زمین (خم شدن، برش، و غیره) در چنین شرایطی برای مهندسین معدن بسیار پیچیده است. در این مقاله ضعف مشاهده شده در سنگ های معادن ذغال سنگ شیل در شرایط تنش های دوجداره و سه بعدی نشان داده شده است. برای انجام تحقیق، ورقهای مخصوص ساخته شده اند که قادر به اعمال تنش فشاری دوجداره بر روی یک نمونه سنگی مکعبی هستند، زمانی که کل آرایش در داخل دستگاه بارگیری فشاری یکباره استفاده می شود. این آزمایش تجربی برای اعمال تنش فشاری شبه سه فشاری اصلاح شد. نمونه های شیل لمینت تحت شرایط استرس دوگانه مورد آزمایش قرار گرفتند که شکست کششی در طول لمینیت در سطح مکانیکی نشان داد. نمونه های سیاه شیل نشان داد که شکست شدید شکننده است. نمونه های سنگ آهک تحت شرایط مشابه تحت آزمایشات خشونت آمیز شکست خوردند و نتیجه گیری شد که شکست مشاهده شده در هر گونه نوع سنگ مورد آزمایش منحصر به فرد بوده و نه یک مصنوع طراحی تجربی است. شرایط شبیه سه زاویه ای تاثیر لمینت ها را در حالت شکست کاهش داد. شیل های روکش شده در طول چندین نوع برش شکست خورده اند.