Способ измерения напряжений в горных породах

Способ измерения напряжений в горных породах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетскик

Социалистических

ОПИСАН И Е

ЙЗОБРЕТЕНИ Я

И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.07.76 (21) 2414411/22-03 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07,11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 13 12,80 (51) М.Кл.з Е 21 С 39/00 Госулорстееннык комитет ло делом изобретений н открытий (53) УДК 622.834:624. .044 (088.8) (72) Авторы

maобр етения

Г. И. Кулаков, Г. Н. Миреикова и Э. Г. Сосиииа (71) Заявитель Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

В ГОРНЫХ ПОРОДАХ

Изобретение относится к горному делу, точнее к,методам исследования напряженно-деформированного состояния массива горных пород.

Известен способ определения:напряжений в горных, породах методом частичной разгрузки, включающий бурение скважины, установку в ней измерительного устройства и бурение рядом с ней одной или нескольких дополнительных разгрузочных скважин (1).

Однако этот способ .имеет малую точность вследствие невозможности ориентировать дополнительные разгрузочные скважины относительно направления главных напряжений в массиве.

Известен также способ, измерения напряжений в горных породах методом полной разгрузки, включающий бурение измерительной скважины, установку на ее забое розетки деформаций из тензометров и бурение разгрузочной щели (2).

Недостатком этого способа является низкая точность измерений, вследствие того, что в расчетные формулы для пересчета замеренных деформаций напряжения вводят экспериментальные коэффициенты, учитывающие величину концентрации напря>кений,на забое скважины. Величина этих коэффициентов определяется путем постановки специальных экспериментов.

Те ника же проведения последних не позволяет обеспечить требуемую точность измерений.

Целью .изобретения я вляется повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что забою изме,рительной скважины придают форму полуэллипсоида.

10 На фиг. 1 и 2,изображена измерительная скважина в плане.

Измерения производят в следующей последовательности.

Бурят измерительную скважину 1 с использованием обычных коронок. Послед.нюю часть скважины добуривают специальной коронкой, имеющей форму полуэллипсоида в1ращения. Благодаря этому на участке 2 прилегающем к забою, скважина приобретает форму полуэллипсоида.

Остальная часть скважины .имеет цилиндрическую форму. После этого с помощью специального досылочного устройства укрепляют в торцовой части 8 забоя розетку деформации 4. Затем вокруг измерительной скважины 1 обуривают кольцевую разгрузочную гцель 5. Вследствие этого в обуренном керне напряжения снимутся, и за счет дсформацпй восстановления показания розетки деформаций 4 изменяются. Зафикси777219

2 ч о феу

Составитель E. Борисова

Техред В. Серякова Корректор и. Осиповская

Редактор Й. Горькова

Заказ 1479/1480 Изд. № 541 Тираж 626 Подписное

НПО Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. Патент» рован эти новые показания, керн открывают и в дальнейшем используют для определения механических .постоянных породы в месте измерения. Определив модуль упругости и коэффициент Пуассона породы по керну и вычислив разность показаний по розетке деформаций, рассчитывают величину:напряжений в породе до бурения скважины.

В процессе измерений, особенно вблизи свободных поверхностей горных выработок, цилиндричеокий участок измерительной скважины 1 может отсутствовать. Такой случай приведен на фиг. 2. Здесь О— центр эллипсоида, 0 — большая полуось эллипсоида Π— малая полуось. Для большей наглядности пунктирной линией б изображена вторая половина эллипсоида.

Вследствие того, что забою скважины придают форму полуэллипсоида, распределение напряжений на торцовой части забоя будет точно известно из теоретического, решения объемнои задачи теории упругости для эллиптической полости, что позволяет обойтись без .пересчетных коэффициентов z тем самым повысить точность, измерений: нап,ряжений.

5 Формула изобретения

Способ измерения напряжений в горных породах методом полной разгрузки, включающий, бурение измерительной скважины, 10 установку на ее забое розетки деформаций из тензометров и бурение разгрузочной щели, отличающийся тем что,сцелью повышения точности измерений, забою измерительной скважины придают форму

15 полуэллипсоида.

Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

20 № .368402, кл. Е 21 С, 39/00, 03.03."О.

2, Методические указания по примене-.нию метода разгрузки для измерения напряжений в массиве горных пород Л, «ВНИМИ», 1972, с. 5 — 8.