Способ контроля границы трещины в образцах горных пород

Способ контроля границы трещины в образцах горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной пром-ти. Цель изобретения - расши .рение функциональных возможностей способа за счет определения границы щели произвольной формы. В образце создают трещины гидроразрывом электропроводящей жидкостью, которой производят электрическую изоляцию. В жидкость вводят электрод, -к нему подключают источник переменного напряжения , на поверхности образца устанавливают датчик тока смещения. Последний перемещают по поверхности образца и измеряют величину тока IMQKC при включенном источнике и величину IMMM при выключенном источнике . Границу трещины определяют при включенном источнике по линии, в которой ток равен значению 1о, соответствующему среднему арифметическому токов IMQKC и . Для осуществления данного способа требуется лишь стандартная серийно выпускаемая измерительная аппаратура, креме того, отпадает необходимость в построении зависимостей тока смещения от положения приемной пластины относительно оси отверстия. 2 ил. Ф (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1425324 А1 (5ц 4 Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4103764/22-03 (22) 07.08.86 (46) 23.09.88. Бюл. 9 35 (71) Институт горного дела СО AH СССР (72) Н.Г,Кю и О.И.Чернов (53) 622.023(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1293480, кл. Е 21 С 39/00, 29.08.85. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГРАНИЦЫ ТРЕЩИНЫ

В ОБРАЗЦАХ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горной пром-ти. Цель изобретения — расши,рение функциональных возможностей способа за счет определения границы щели произвольной формы. В образце создают трещины гидроразрывом электропроводящей жидкостью, которой производят электрическую изоляцию. В жидкость вводят электрод, к нему подключают источник переменного напряжения, на поверхности образца устанавливают датчик тока смещения.

Последний перемещают по поверхности образца и измеряют величину тока

I>« при включенном источнике и величину I « при выключенном источнике. Границу трещины определяют при включенном источнике по линии, в которой ток равен значению I, соот.ветствующему среднему арифметическому токов I „« и I <öö, Для осуществления данного способа требуется лишь стандартная серийно выпускаемая измерительная аппаратура, креме того, отпадает необходимость в чостроении зависимостей тока смещения от положения приемной пластины относительно оси отверстия. 2 ил.

1425324

Изо рс-гение Относится к горной промышл -нности и предназначено для исследсв=ния грещинообразования в образцах горных пород, 5

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа за :чет определения границы щели произвольной формы, На фиг. 1 представлена схема об- 10 разования трещины в образце; на фиг. 2 — схема определения границы трещины в образце.

Способ осуществляется следующим образом. 15 ! Для образования трещины в образ-! це 1 горных пород сверлят отверстие 2, в забойной части которого специальным устройством прорезают зароды" шевую щель 3 ° В отверстии 2 устанав- 20 ливают и закрепляют с помощью клеящего вещества устройство, состоящее из корпуса 4 в виде трубы, на торце которой укреплен стакан 5, имею щий центральное отверстие с резьбой, куда ввинчен винт 6 с рукояткой 7. ,i Вичт 6 через шарик 8 взаимодейству1 еò c: поршнем 9 из диэлектрика. Внут реннюю полость устройства и зароды шевую щель заполняют электропроводя- 30

i щей жидкостью. Вращением рукоятки 7, поршень перемещают к забою отверстия, что приводит к повышению давления (, жидкости до значения, при котором происходит разрыв горной породы с образованием трещины 10.

Для контроля изменения границы трещины корпус устройства электри-.. чеcêè изолируют от жидкости специаль- 40 ным диэлектрическим покрытием. В жидкость через поршень 9 вводят электрод 11 и подключают его экранированным кабелем 1? к генератору 13 переменного напряжения. По поверхности олока перемещают пластину 14 (датчик тока смещения). На фиг. 2 обозначены три зоны (I, II, III) вертикальными пунктирными линиями. I эона соответствует области, в которой находится трещина. II зона ограничена областью, непосредственно прилегающей к границе трещины, III зона соответствует области, в которой трещина отсутствует.

На фиг. 2 показаны зависимости ток;: смещения (б) и градиента тока смещения (в) от местоположения приемной пластины (датчика тока смещения) относительно Оси отверстия в образце.

Если пластина 14 находится в зоне

1, то ее поверхность вместе с поверхностью жидкости в трещине образуют конденсатор С. Через этот конденсатор от генератора 13 протекает ток (ТН «с ), который измеряется измерителем 15 тока.

Если пластина 14 находится в зоне III, то конденсатора не образуется и, естественно, ток через пластину от генератора 13 не протекает.

При прохождении пластины 14 II зоны, например из I в III, ток через пластину уменьшается до некоторого минимального значения. Ширина зоны II (зоны, в которой изменяется ток) определяется в основном расстоянием трещины до говерхности образца.

Если при нахождении пластины на поверхности образца выключить генератор, то измеряемый ток упадет не до нуля, а до некоторого значения (обозначенного в заявке как Т щч), определяемого полем других источников электромагнитной энергии.

Экспериментально установлено, что проекция границы трещины на поверхность образца находится в том месте, где значение измеряемого тока о

Isa«c мчн ток Io — значение тока на изолинии,А;

I « — значение тока в зоне зародышевой щели, А;

?мдН вЂ” значение тока при выключенном источнике переменного напряжения, А.

Для нахождения проекций границы трещины на поверхность блока достаточно один раз измерить ток смещения в I зоне (зона зародышевой щели), затем выключить генератор и измерить

?мин, вычислить среднее арифметическое величин измеренных токов Io включить генератор и определить на поверхности образца изолинию, в которой ток равен Ip (при включенном генераторе), При этом требуется стандартная серийно выпускаемая измерительная аппаратура и отпадает необходимость в построении зависимостей тока смещения и градиента тока смещения от положения приемной пластины относительно оси отверстия. з 14253

Формула изобретения

Способ контроля границы трещины в образцах горных пород, включающий

5 создание в образце трещины гидроразрывом электропроводящей жидкостью, электрическую изоляцию жидкости, введение в нее электрода, подключение к нему источника напряжения, пе- ig ремещение электрода в жидкости и по изменению напряжения на электроде определение границы трещины, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных воз- 15 !

24 можностей способа за счет определения границы щели произвольной формы, на поверхности образца устанавливают датчик тока смещения, к электроду подключают источник переменного напряжения, по поверхности образца перемещают датчик тока смещения и измеряют величину тока 1мц с при включенном источнике и Т,щи при выклю— ченном источнике, а границу трещины определяют при включенном источнике по линии, в которой ток равен значению I, соответствующему среднему арифметическому токов ?м ® и 1 щи, 1425324

Редактор Г.Волкова

Тираж 459

Заказ 4749/29

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

dJ

Составитель И.фомичева

Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова