Способ определения изменений напряженного состояния массива горных пород

Союз СоветсииаСоциалистическихРеспублни ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ и 883430(22) Заявлено 21,03,79 (21) 2738964/22-03с присоединением заявки РЙ -(5)М. Кл. Е 21 С 39/00 твеударстюный кемитет С.Сь. Р нн денете нзабретеннй н втерытнй(72) Авторы изобретения В. С. Ямщиков, В. Л. Шкуратник, В. М, Фара 71) Заявител Московский ордена Трудового Красного Знам Министерства высшего и среднего специально СОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НАПРСОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРО ННОГО го сост зменениям напряжегорных пород.Цель изобретенияности определения ассив ится к го ому делу, в ий напряженлению изм ссива горн фектив жснного- повышение эфизменений напря пород.напряженногод, включающий .ляризующихпроведение определения горных лор ведение неп нн горных пород во чувствительности женного состояния стояния массива счет увеличенияменениям напр малым аждую иэ них и ий геоэлектр еского 1ений Недостаток способа - неточность измер напряженного состояния горного массива.Наиболее близким по технической сущности является способ определения изменений напряженного состояния массива горных порол вклю. чающий бурение скважин, введение иеполярнзующихся электродов в каждую из них и из. мерение электрических потенциалов геоэлектри. ческого поля в исследуемой зоне горногомассива 2Недостаток способа - невысокая эффектив. ность определения изменений напряженного состояния массива горных пород во времеНи из-за малой чувствительности к незначительным в по жениенаведен потенциалай поляр.яженного эк стремнию озмфнг,ных- зави а,. Изобретение отнчастности к опреденого состояния маИзвестен способсостояния массивабурение. скважин, вэлектродов в клокальных измеренка 1. Указанная цель достигается тем, чтополяризующимся электродам подключаюпостоянное напряжение до появленияном массиве потенциала наведенноготрического поля, затем отключают напи регистрируют во времени изменеииного потенциала, причем экстремумгеоэлектрического поля положительноности соответствует увеличению напрсостояния массива горной породы, аотрицательной полярности - уменвшенапряженного состояния. На фиг, 1 показана одна из хем измерений в массиве; на имость, поясняющая сущность883430 1 О 20 30 ВНИИПИ Заказ 10156/50 Тираж 630 Подписи пиал ППП "Па",г.ужгор Проектная,4 Способ осуществляется следующим образом.В исследуемом массиве 1 бурят две параллельные скважины 2 и помещают в каждую из них на заданную глубину неполяризующиеся электроды 3. К электродам от источника 4 подключают постоянное напряжение до появления в массиве потенциала наведенного геоэлектрического поля, после чего истощик 4 отключают и измерительным прибором 5 регистрируют во времени потенциал геоэлектрического поля, На фиг. 2 показано изменение потенциала геоэлектрического поля во времени. Искусственно наведенный потенциал 1 спадает до естественного уровня потенциала геоэлектри.ческого поля 2 по экспоненте 3, Изменения напряженного состояния массива горных пород сопровождаются переходом механической энер.гии в электрическую (пьезоэффект, сейсмопьезоэффект второго ряда, сегнетоэлектричест.во и др), Эти изменения отразятся на зависимости "потенциал-время" в виде экстремумов 4 и 5 относительно экспоненты 3, причем экстремум 4 положительной полярности отно.сительно зависимости соответствует увеличению напряженного состояния массива горных пород, а экстремум 5 отрицательной полярности соотФтствует уменьшению. напряженного состояниямассируй. .Изменение геоэлектрического потенциала, обусловленное единичным изменением напряженного состояния массива горных пород, относительно указанных изменений, имеющих место без воздействия внешним электрическим полем, увеличится, например для сильвинитов в 6 - 8 раз, что, в свою очередь, обусловливает увеличение чувствительности и эффектив. ности измерений,Формула изобретения Способ определения изменений напряженногосостояния массива горных пород, включающийбурение скважин, введение неполяризующихсяэлектродов в каждую из них и измерениеэлектрических характеристик горной породыв области массива, лежащей между скважинами отличающийся тем,что,с целью повышения эффективности определения изменений напряженного состояния массива горных пород во времени за счет уве.личения чувствительности к малым изменениям напряженного состояния, к неполяризующимся электродам подключают постоянноенапряжение до появления в породном массивепотенциала наведенного геоэлектрическогополя, затем отключают напряжение, регистрируют во времени изменение наведенного потенциала и по экстремуму потенциала геоэлек.трического поля положительной или отрицательной полярности судят о напряженномсостоянии горного массива.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 454348,кл, Е 21 С 39/00, 1975,у 2. Авторское свидетельство СССР У 622987,кл. Е 21 С 39/00, 1978 (прототип).