Способ определения напряжений в массивегорных пород

Способ определения напряжений в массивегорных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙКЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к лвтоискомм сеиде и-:льству

Союз Советских

Социалистических

Республик («>840355 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.07.79 (21) 2815774/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.з

Е 21 С 39/00

: (53) УДК 622.23. .02 (088.8) Опубликовано 23.06.81. Бюллетень № 23

II0 делам нзобретеннй и открытий

Дата опубликования описания 28.06.81 (72) Авторы изобретения

А. А. Аксенов, Б. Ш. Винокур и А. Г. Стороженко.

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной механики и маркшейдерского дела ( (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

В МАССИВЕ ГОРН Ъ|Х ПОРОД

Государственный камнтет (23) Приоритет—

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для исследования напряженно-деформированного состояния массива горных пород.

Известны способы определения напряжений в массиве горных пород, основанные на измерении поперечных деформаций буровых.скважин деформометрами и датчиками с тензометрическими чувствительными элементами (1).

Однако они характеризуются низкой производительностью измерений, малой надежностью вследствие наличия разветвленной сети электрокоммуникаций и влиянием внешних факторов на работу измерительных элементов.

Известен также способ определения напряжений в массиве горных пород, включающий измерение, фотоупругое датчиком изменения диаметра скважины (2), Неда татком этого способа является трудоемкость измерений н расчетов компонент найряжений.

Цель изобретения — повышение оперативности определения напряжений.

Целы достигается тем, что в скважине размеща1от три фотоупругих датчика. выполненных,в виде прямоугольных балочек, раскрепляют их посредством опор, смещенных к одной из боковых сторон балочек, после чего измеряют смещения интерференционных полос вдоль центрального поперечного сечения балочек и по ним судят об изменении силового поля, действующего в массиве, при этом датчики в скважине. ориентируют под углами 0,45 и9К относительно друг друга, /0 На чертеже представлена схема предлагаемого способа.

Способ заключается в том, что в пробуренную в массиве горных пород скважину помещают трн фотоупругих датчйка I, которые в выбранных направлениях ориентируют иод углами 0;45 и 90 относительно друг друга н распирают в скважине с помощью податливых опор 2.

Предварительно фотоупругие датчики тарируют на погрузочном устройстве, фиксируя смещения полос от задаваемых на. грузок.

В области центрального сечения фотоупругого элемента в виде балочек со смещен ным и к одной из сторон .. опорами. в

Формула изобретения

3 84035 процессе деформирования скважины происходит изгиб, характеризующийся картиной смещающихся прямых продольных интерференционных полос, которую наблюдают в датчике с помоц ью полярископа одностороннего действия в отраженном свете, а в проходящем — с помощью анализатора и чувствительной пластинки.

С помощью шкал, введенных в оптическую систему полярископа, вдоль центрального сечения измеряют смещения полос от края балочки, принятой за начало отсчета.

Измерения смещений полос вдоль центрального поперечного сечения позволяют определить усилия Р, Р„ и Раа., действующие на датчики или перемещения Иу, Их и U, а затем и величины главных напря35 женин $ и 5д и их направления.

В предлагаемом способе измерения напряжений получаемая интерференционная картина имеет вид смещающихся прямых продольных полос, что позволяет применять 20 простые отсчетные устройства и повышать скорость измерений. Упрощаются расчеты величин главных напряжений д, и ф и их направлений. Создаются условия для автоматизации процесса измерения. Кроме того, имеется возможность для снятия отсчетов раздельно по двум взаимно перпендикулярным направлениям при одной установке ос йй поляризации, что позволяет

4 повысить оперативность определения напряжений в массиве горных пород.

Способ определения напряжений в массиве горных пород, включающйй измерение фотоупругим датчиком изменения диаметра скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности определения напряжений, в скважине разме щают три фотоупругих датчика, выполненных в виде прямоугольных балочек, раскрепляют их посредством опор, смещенных к одной из боковых сторон балочек, после чего измеряют смещения интерференционных полос вдоль центрального поперечного сечения балочек и по ним судят об изменении силового поля, действующего в массиве, при этом датчики в.скважине ориентируют под углами 0,45 и 90 относительно друг друга.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кораблев А. А. Современные методы и приборы для изучения напряженного состояния массива горных пород. М., «Наука», 1969.

2. Катков Г. А. Исследования горного давления с применением фотоупругих элементов. М., «Наука», 1978, с. 50 — 52.

Составитель Е. Борисова

Редактор Т. Киселева Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 4709/45 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м иаобретеиий и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

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