Способ определения изменения напряженного состояния массива соляных пород

Способ определения изменения напряженного состояния массива соляных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

в С,. ) к 1 " - н г

О П И С А Н-И "В"- 5487

Союз Советскик

Социалистичесиик

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свмд-ву(22) Заявлено 19.08.77 (21)25 17949/22-03 с прнсоелинением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Олубликовано07.12,80. Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 10. 12.80

К 3

1 С 39/00

3Ьеудярствяквьй кемктет

СССР

Io лялям кзябрятянкй я втярмткй

К620. 3 17.

088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г, Артемов, С. Г. Кекух, Б. В. Титов и В. Е. Мараков

Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии (71) Заявитель (S4) СПОСОБ OllPEQEOEHHH ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО

СОСТОЯНИЯ МАССИВА СОЛЯНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к горной промышленности, предназначено для определени я косвенным электрометрическим методом средней напряженности . целиков при камерной системе разработки месторождений полезных ископаемыки

Известен способ .определения измене-. ния напряженного состояния горного массива, основанный на измерении алек тропроводности горных пород, при кото1О ром в глубь массива пробуривают сква- иииы fi).

Недостатком этого способа юляется обюательное бурение скважин.

3$

Известен также способ определения изменения напртвкенного состояния масcase соляных пород, включающий определение его электрического сопротивиинии 21.

Однако точность и диапазон измерений способа ограничены.

Целью настоадего изобретения юляется повышение точности и расширение диапазона измерений напряженного состояния горного массива.

Укаэанная цель достигается тем, что массив подвергают воздействию электрического поля ультразвуковой частоты для определения глубины разрушенной эоны, а об изменении напряженного состояния судят по относительному изменению несущей части целика.

Также цель достигается тем, что частота следования импульсов тока равна

10 КГц.

На фиг. 1 изображен график, иллюстрирующий влияние частоты электрического поля (f) на величину удельного сопротивления образцов каменной coaa(P) при различной интенсивности их механического нагружения, составляющей (102, 127, 153, 179 и 205) 10 Ц/М на фиг. 2 - график, на котором показано как влияет интенсивность механического нагружения (6, выраженная в % от разрушающей нагрузки) на величину удельного сопротивления для

3 7854 .образцов различной формы одной и той же сильвинитовой породы, с соотношением сторон BhJcoTbl { 6 ) к диаметру (I3 ) равном 0,5 и 2; на фиг. 3 — график влияния ползучести на электрическое соп5 ротивление каменной соли, подвергавшейся воздействию постоянной нагрузки, составляющей 40% от предела прочности н а сж атие; на фиг. 4 — графическая з ависимость электрического сопротивления для образцов различных пород от частоты электрического поля ° Иэ графика (фиг. 1) видно, что " ростом частоты электрического поля, вариация электрического сопротивления, обусловленная изменением напряженного состояния, уменьшается настолько, что в области ультразвуковых частот электрическое сопротивление перестает быть зависимым от величины напряженного сос тояни я, Иэ графика (фиг. 2) видно, что у высоких образцов изменение электро-сопротивления с ростом напряжений. происходит значительно интенсивнее, чем у низких.

Электросопротивление образцов различной формы характеризует электросопротивление массива горных пород на различном удалении от обнаженной поверхности. Следовательно, на характер взаимосвязи электрических и ме— ханических свойств изучаемого обьеМа горной nopopbf Оказыв ают значи-тельное влияние граничные условия, Как видно из графика (фиг. 3), 35 при одном и том же механическом нагружении величина электрического сопротивления (R ) с ростом времени (L ) значительно уменьшаетсв, Следовательно, электрическое соп- 4й ротивление является зависимой величиной не только от величины механической напряженности, но и от времени ее действия.

В области ультразвуковых частот

45 кривые совпадают (фиг. 4) Отсюда следует вывод, что в области ультразвуковых частот электрическое, поле к изменчйвости состава однородных пород нечувствительно. 50

Иэ вышеизложенного следует, что проведение измерений с помощью

87 ф электрометрии па ультразвуковой час. тоте электрпческого поля расширяет диапазон измерений вплоть до напряжений близких к разрушающим, при этом исключаются погрешности из— мерения, обусловленные изменчивостью состава горных пород и проявлением ползучести.

Из графиков следует, что оптимальная частота следования импульсов эле ктр иче ского поля для исследования соляных пород — 10 кГц, При измерениях электрического сопротивления на меньшей частоте электрического поля, появляются погрешности, обус— ловленные непостоянством состава, а при частоте меньше 5 кГц возникают погрешности, обусловленнные ползучестью горных пород.

Проведение измерений на больших час— тотах электрического поля нецелесообразно, так как с увеличением частоты электрического поля уменьшается глубин а зон пиров анп я.

Формула изобретения

1. Способ определения изменения напряженного состояния массива соляных пород, включающий определение его электрического сопротивления, о т л и— чающи йс я тем, что, сцельюповышения точности и расширения диапазона измерений, массив подвергают воздействию электрического поля ультразвуковой частоты для определения глубины разрушенной зоны, а об изменении напряженного состояния судят по относительному изменению ширины несущей части целика.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а югп, и и сятем,,,что частота следования импульсов равна 10 кГц„

Источники информации, прин я тые во вн им ан и е при экс пер тизе

1. Арш Э.И. Радиоволновые измерения при добыче и разведке угля. К;.>

"Техникa"",,1967, с. 132- 140.

2. Авторское свидетельство СССР № 421773, кл, Е 21 С 39/00, 22.08.72.

785487

0 1 2 д 4 6 6 7 Р!О Гц

Фиг. 1 >

20

О,о

07

7 4 6 8 10 /Р 14 Г./О, е

Фиг. д >. цн

20 д,1

Ю /йЮО re

ВНИИПИ Заказ 8792/34

Тираж 626 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 д 10 РО Ю 40 Б0 60 уа а С