Устройство для испытания горныхпород

Устройство для испытания горныхпород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски н

Социалист ическик

Республик ()840352 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.04.79 (21) 2756084/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Е 21 С 39/00

Гееударетееннмй комитет ао делам изобретений н аткрытий (53) УДК 622.23..05 (088.8) Опубликовано 23.06.81. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 28.06.81

Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для испытания горных пород.

Известно устройство для испытания горных пород вдавливанием, содержащее камеру высокого давления для размещения образца, расположенный в ней индентор и гидроцилиндр, шток поршня которого взаимодействует с индентором. Кроме того, устройство снабжено обоймой с несколькими инденторами. а шток поршня гидроцилиндра установлен с возможностью поворота относительно своей оси и на нем выполнен торцовый выступ для поочередного взаимодействия с инденторами (I).

Однако с его помощью невозможно проводить испытания горных пород непосредственно в скважине.

Известно устройство для испытания горных пород, содержащее корпус, узлы распора и внедрения с инденторами, подводящие каналы и регистраторы (2).

Недостатками известного устройства являются невозможность определения масштабного фактора при одноосном растяжении и сжатии горных пород, а также низкая точность измерения прочности горных пород в массиве.

Цель изобретения — повышение точности определения прочностных свойств горных пород и определение масштабного фактора при одноосном растяжении и сжатии горных пород.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено излучателем и преобразователем ультразвуковых колебаний, установленными на корпусе со стороны, про10 тивоположной узлу распора, а узлы внедрения инденторов снабжены дополнительными инденторами с различной площадью основания.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство состоит из скважинного зонда 1, содержащего корпус 2, узлов 3 и 4 внедрения инденторов, узла 5 распоров, сообщающихся каналов 6 и подсоединительных гнезд 7, На корпусе 2 установлены распорное устройство 8, съемный излучатель 9 и преобразователь 10. Узлы 3 и 4 внедрения инденторов представляют собой силовые камеры с рабочими силовыми цилиндрами 11 и 12. Для возврата инденторов 13 в исходное положение служит штоковая полость 14, а для возврата инденторов 15 возвратное устройство отсутствует. С фиксирующими приборами 16 зонд соединен тру 6 о п ро вода м и 17 и кабеле м 18.

Оценка прочности пород в массиве осуществляется путем измерения усилия, необходимого для разрушения породы при внедрении инденторов в стенку и забой шпура, а также измерением скорости распространения ультразвуковых колебаний в массиве.

Устройство работает следующим образом.

Путем подачи рабочей жидкости по трубопроводам 17 и сообщающимся каналам 6 к узлу 5 распора зонд 1 фиксируется в шпуре. Усилие распора контролируется фиксирующими приборами 16 . Затем рабочая жидкость подается к узлу 3 бокового внедрения инденторов, и через силовые цилиндры 11 инденторы 13 внедряются в стенку шпура. Величину развиваемого усилия устанавливают фиксирующими приборами 16. После регистрации факта разрушения породы всеми инденторами 13 подается рабочая жидкость в штоковую полость 14, и инденторы 13 возвращаются в исходное положение. Далее рабочая жидкость подается в узел 4 внедрения инденторов и через силовые цилиндры 11 инденторы 15 внедряются в забой шпура, а величина развиваемого усилия устанавливается фиксирующими приборами 16.

Измерение скорости распространения ультразвуковых колебаний в массиве пород осуществляют при помощи излучателя 9 и преобразователя 10 ультразвуковых колебаний, установленных на корпусе зонда 2 и соединенных кабелем 18 с фиксирующими приборами 16.

Определение скоростей распространения продольных волн производится в шпуре, а определение скорости распространения поперечных волн производят на керне, взятом

840352

4 из этого шпура. Далее определяют прочность породы в массиве по ГОСТ 21153.7-75.

Масштабный фактор определяют путем внедрения нескольких инденторов, имеющих разную площадь. Показатель масштабно5 го фактора Мз вычисляется как

2 о где 4 — временное сопротивление образца заданных размеров;

1о

2,— уровень прочности образца бесконечно больших размеров.

Использование предлагаемого устройства позволяет достоверно определить физикомеханические свойства горных пород в массиве, повысить точность измерений, надежно построить корреляционные связи и провести регрессионный анализ показателей свойств и определить масштабный фактор при одноосном растяжении и сжатии горных пород. го

Формула изобретения

Устройство для испытания горных пород, содержащее корпус, узлы распора и внедрения с инденторами, подводящие каналы и регистраторы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения прочностных свойств горных пород и определения масштабного фактора при одноосзо ном растяжении и сжатии горных пород, устройство снабжено излучателем и преобразователем ультразвуковых колебаний, установленными на корпусе со стороны, противоположной узлу распора, а узлы внедрения инденторов снабжены дополнительными инденторами с различной площадью основания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4р Ке 532036, кл. Е 21 С 39/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 607017, кл. Е 21 С 39/00, 1976.

840352

Составитель Е. Борисова

Редактор Г. Кацалап Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 4709/45 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4