Способ определения напряжений в массиве горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 94 БЬЛМО Е;-:А т ится к горному способам опредепряжений в масситадии разведочации.- повьппение точют следующим абоя и п вную пов дъемархности прове, Заации у образцататированиния деФорм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Берон А.И и др. Методические указания по определению напряженности горных пород по деФормациям о ратной ползучести. - М,: Изд-во ИГД им.Скочинского, 1973, с.32. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение относится к горному делу, в частности к методам опре деления действующих напряжений в массиве горных пород, Цель изобретеИзобретение относделу, в частности кления действующих нве горных пород наных работ и эксплуаЦель изобретения ности,Способ осуществл образом,После отрыва от образца керна на дн измеряют температур дят его термовлаго тем проводят измер ния - повышение точности, Образец керна отрывают от забоя скважины и поднимают на дневную поверхность. Измеряют температуру образца, термовлагостатируют его и определяют в полевых условиях зависимость деФормации разгрузки образца от времени, Определяют кинетические параметры .породы, составляющей образец. Напряжение 5 в массиве рассчитывают пооФормуле б 1 пс,/Я, + Кс,/ЕТ + + ЧД 5;/,.где Я, - скорость деФормации разгрузки образца для времени Т С - величина, обратная периоду тепловых колебаний атомов; К - коэФФициент зависимости скорости деФормации от времени; К - постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура образца; 7 - начальная энергия активации;- структурно-чувствительный коэФФициент. разгрузки образца во времени и с роят зависимость скорости деФормации(Е;) разгрузки от времени (;) вкоординатах 1 рГ, - ;, По. граФикуэтой зависимости определяют эмпирический коэФФициент К зависимости скорости деФормации разгрузки от времени. За отсчет времени принимаютвремя отрыва образца керна от забояскважины. Дополнительно в лабораторных условиях определяют кпиематические параметры прочности материалаобразца данной горной породы; начальную энергию активации (Ч ) и1467179 где Е,20 структурно-чувствительный коэффициент ,На основании полученных данных определяют напряжение (б ) в массио 5 ве горных пород по формуле скоростЬ деформации разгруз ки образца для времени, 1/мин;величина, обратная периоду тепловых колебаний атомов, 1/мин; 15 коэффициент зависимости скорости деформации разгрузки от времени, 1/мин,;ккал1,96 10 --- " посмоль град. тоянная Больцмана; Т - температура образца, К;7 - начальная энергия активаккал 25ции, - моль- структурно-чувствительныйккал ммкоэффициент)молькгП р и м е р, Образцы различных ма териалов и горных пород (полиметилметакрилат, известняк, мрамор) выдерживают под нагрузкой Р, моделирующей действующее напряжение в массиве, , в течение нескольких часов (десятков часов), затем нагрузку снимают, образец устанавливают на стенд для измерения деформаций разгрузки, фикси" руит .время, затраченное на установку образца. Точность датчика переме щения " 0,001 мм. Измерения проводят при постоянной температуре и влажности. Кривуи деформации разгрузки запи. сывают в течение первых десятков минут, затем измерения прекращают. 45Кинетические параметры прочности (7 и) данного материала или породы определяют, например, в опытах по измерениям скорости установившейся ползучести, 50Обработка опытных данных и расчеты сводятся к построении графиков Тр Е Г) определению эмпирического козАдйщиента (К) и расчету напряжений по указанной формуле.Так, для полиметилметакрилата), используемого в качестве модельного материала и выдерживаемого под наа чальной нагрузкой 5 кг/мм , параметры, входящие в указанную формулу составляют К = 2)И О 1/мин;= 0;9моль град Вычисленное напряжение С;,(ь +-к;. Нтч,( д,я полиметилметакрилата составляет ( = 5 7 кг/мм.Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять напряжения в массиве 1 начальные напряжения)с точностью 10-15%. Формула изобретения Способ определения напряжений в массиве горних пород, включающий отрыв от забоя образца керна и подьем его на дневнуи поверхность, опре деление в полевых условиях зависимости деформации разгрузки образца керна от времени и расчет напряжений ь массиве, о т л и ч а и щ и й - с я тем, что, с целью повышения точности, после подъема образца измеряют его температуру, термовлагостатируют образец и определяют кинетические параметры прочности породы, составляющей образец, а напряжение б, в массиве рассчитывают по формуле1Е;б = .(1 п "-,"- + К);) ЕТ + 7, /огде Е - измеренная в полевых условиях скорость деформацииразгрузки образца для вре.- мени с-, ) 1/мин;Я - величина, обратная периоду тепловых колебанийатомов, 1/мин,"К - коэффициент зависимостискорости деформации отвремени, 1/мин;- ккалК = 1,9610 - посмоль)градтоянная Вольцмана;Т - температура образца, К;7 - энергетическая константаматериала образца - начальная энергия активации,ккал/моль;- структурно-чувствительныйккал ммкоэффициент,моль. кг