Способ определения модуля упругости горных пород

(51)5 Е 21 С 39/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АЧф= Лгде КФ- изсива; ние вектора наклона ма К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта(56) Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород, М,: Недра, 1978, с.47 - 49. Медленные движения земной коры. М.:, Наука, 1972, с.239 - 262.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение точности и снижение трудоемкости крупномасштабных измерений, На контролируемой площади размещают не менее трех пунктов измерения плотности воздуха (ПВ) и между ними - пункт измерения величины наклона (Н) массива (М), Во Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения физико- механических свойств массива горных пород.Цель изобретения - повышение точности и снижение трудоемкости крупномасштабных измерений.Способ осуществляют следующим образом.В трех или более пунктах, разнесенных друг от друга по площади на расстояние не менее 20 км, измеряют плотность воздуха.Одновременно в пункте, расположенном между пунктами измерения плотности воздуха, измеряют величины наклона массива.Ы 2 1668663 А 1 всех пунктах одновременно измеряют ПВ и определяют величину нагрузки на М за счет изменения ПВ между пунктом измерения Н и другими пунктами. Определяют вектор Н по величинам двух составляющих, измеренных во взаимно перпендикулярных направлениях. Определяют проекции ЛЧ 1 вектора Н на азимуты пунктов измерения ПВ и рассчитывают модули упругости Е горных пород между пунктом измерения Н и пунктами измерения ПВ: Е = 2 ЬР 1 пп/,7 гЛЧ, где ЬР 1 - величина нагрузки на М, создаваемая засчет изменения ПВ; г - расстояние между пунктами измерения Н и ПВ. Среднее из п значений Е принимают за действительный модуль упругости горных пород. Способ позволяет повысить точность измерений эа счет определения модуля упругости горных пород в условиях их естественного залегания. 2 з,п.ф-лы. в двух взаимно перпендикулярных направлениях и изменения плотности воздуха в данном пункте, В моменты короткопериодных (не более 1 ч) наблюдений определяют изменение величины нагрузки на массив за счет изменения плотности воздуха между пунктом измерения наклона и другими пунктами. Затем за тот же период определяют изменения вектора наклона массива по величинам составляющих, измеренных в двух взаимно перпендикулярных направлениях:1668663 ния Составитель КЛыковТехред М,Моргентал Редактор Б.Федотов Корректор Т.Палий Заказ 2639 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Проиааодстаенно-издательский комбинатфПатент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Ь% , Ь% - изменения наклонов вкаждом из направлений.Определяют проекции вектора наклонамассива на азимут пункта измерения плотности воздуха и рассчитывают модули упругости Е горных пород между пунктомизмерения наклона и пунктом измеренияплотности воздуха;Е = 2 ЬР 1 пг/лЬЧ,где Ь Р - величина нагрузки, создаваемой, за счет изменения плотности воздуха;г - расстояние между пунктами измере; ния наклона и плотности воздуха;ЬЧ - проекция вектора наклона массива на азимут пункта измерения плотностивоздуха,Величину Ь% определяют из выражеЬЧ = М сова,где а - угол между вектором наклона массива и азимутом пункта измерения плотности воздуха.Из совокупности и значений Е определяют модуль упругости Ер горных пород путем усреднения.Данный способ позволяет определять модуль упругости горных пород в условиях их естественного залегания и на значительной площади, что повышает точность получаемых данных. Кроме того, способ не требует применения специальных нагрузочных устройств, что значительно снижает его трудоемкость при крупномасштабных измерениях.Ф о р мул а изобретен ия 1. Способ определения модуля упругости горных пород, включающий определение изменений нагрузки на массив и измерение величин его наклона, по которымопределяют модуль упругости горныхпород, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с5 целью повышения точности и снижения трудоемкости крупномасштабных измерений,одновременно измеряют плотность воздухав пункте измерения наклона и не менее чемв трех других пунктах, разнесенных по пло 10 щади относительно первого, определяютвеличину нагрузки на массив эа счет изменения плотности воздуха между пунктом измерения наклона и другими пунктами,определяют вектор наклона массива и моду 15 ли упругости Е горных пород между пунктом измерения наклона и другими пунктамииз выражения:Е =2 ЬР 1 пг 1/йЬИ,где ЬР - величина нагрузки, создаваемой20 за счет изменения плотности воздуха;г - расстояние между пунктом измерения наклона и пунктом измерения плотности воздуха,ЬЧ - проекция вектора наклона мас 25 сива на азимут пункта измерения плотностивоздуха.2. Способпоп 1,отличающийсятем, что вектор наклона массива определяют путем измерения величин наклона в двух30 взаимно перпендикулярных направлениях,а плотность воздуха измеряют не более 1 ч. 3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й-. ся тем, что модуль упругости горных пород 35 определяют по среднеарифметическому значению модулей упругости в.различных направлениях.