Способ контроля напряженно-деформированного состояния горных пород

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М 21 С 39/О присоединением заяв23) Приоритет --Гвеударствапай ке СССРам кзебретенкйи открмтий 2. Бюллетень3) УДК 62убликовано Дата опубликования описания 07,06,8 72) Авторы изобретени. И.Шемякин и Г. И, Кулак нститут горного дела Сибирского отделения АН СССР 71) Заявитель(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОДрения напряжении мощью фотоупруб контроля напрясостояния горных новку в скважинев виде тарировлияния колььно одно за ду ними. Для менно за сосольшим внутают ближе к Для устраненица располагаютдругим и с прометого, чтобы наблтоянием всех колеренним диаметроустью скважины.Кольца изготаметров в каждомопределенное колтипоразмера. я взаимного последовател жутками межюдать одновре ц, кольца с б м устанавлив аются знаю испольоемкостью, для массо- породного ливают одинаковых пара типоразмере и тарируют чество колец из каждого я цель достигается тем, что выполняют различной прочИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на угольных, горнорудных и других предприятиях, занимающихся добычей полезных ископаемых, а также в научно-исследовательских организациях, занимающихся изучением горного давления.Известен способ измев породном массиве с погих датчиков 1.Известен также спосоженно-деформированногопород, включающий устаизмерительных элементовванных хрупких колец 12.Однако все эти методы отличчительной стоимостью, сложностьзуемого оборудования и трудвследствие чего они не пригоднывых наблюдений за состояниеммассива.Цель изобретения - снижение трудоемкости и стоимости контроля при массовых замерах.Поставленнахрупкие кольца ности и с различным внутренним диаметром,которые размещают вдоль скважины с промежутками одно за другим, причем кольца с большим внутренним диаметром располагают ближе к устью скважины, а о величине прироста напряжений судят по числуразрушенных колец.На чертеже приведено расположение колец в скважине для частного случая трехколец.1 О Изготовленные из хрупкого материалакольца 1, 2, 3 выполняют различной прочности и толщины и приклеивают их к стенкам скважины 4,933997 Формула изобретения Составитель Е. БорисТехред А, БойкасТираж 623Государственного комелам изобретений и осква, Ж - 35, РаушскасПатент, г. Ужгород,ваКорректор Н. СтПодписноетета СССРткрытийнаб., д. 4/5ул. Проектная, 4 Редактор А. ШандорЗаказ 3843/21 ВНИИП по 113035, М илиал ППППри деформациях стенок скважины кольца разрушаются, причем о величине прироста напряжений в массиве и о направлении их действия судят по тому, какие из колец подвергнуты излому в процессе возрастания напряжений и как ориентированы плоскости их излома.Пусть, например, кольцо 1 протарировано или расчитано на разрушение при увеличении напряжений в породе на 100 кг/см, кольцо 2 на увеличение напряжений в породе на 200 кг/сма, кольцо 3 на 300 кг/смх . В процессе возрастания напряжений в породном массиве вокруг скважины, например, за счет влияния очистных работ, стенки скважины 4 совместно с установленными в них кольцами 1, 2, 3 будут деформироваться, что приведет к возникновению напряжений в них, При увеличении напряжений в массиве на 100 кг/смв кольцо 1 разрушится, при этом плоскость разрушения кольца совпадает с направлением прироста напряжений в породе. При возрастании напряжений в породе на 200 кг/см разрушится кольцо 2 и т. д, Если при очередном осмотре скважины будет обнаружено, что первое кольцо сломано, то очевидно, прирост напряжений в массиве превысил 100 кг/смв, но меньше, чем 200 кг/см.Кольца могут изготовляться из самых различных достаточно хрупких материалов, таких, как стекло, керамика и др. Разная прочность колец может быть достигнута либо за счет изменения диаметра внутреннего отверстия, либо за счет изготовления колец из разных материалов. Число колец, устанавливаемых в скважине, и их шаг по разрушающей нагрузкеопределяется требуемой точностью измерений.Кроме контроля напряженно-деформированного состояния массива при постепенном возрастании напряжений, этот способможет использоваться для измерения динамических напряжений в массиве, например,при буровзрывных работах,10 Способ контроля напряженно-деформированного состояния горных пород, вклю чающий установку в скважине измерительных элементов в виде хрупких колец, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и стоимости контроля при массовых замерах, хрупкие кольца выполняют 20 различной прочности и с различным внутренним диаметром, причем кольца с большим внутренним диаметром располагают ближе к устью скважины, а о величине прироста напряжений судят по числу разрушенных колец.25 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Катков Г. А. Исследования горногодавления с применением фотоупругих эле, ментов, М., Наука, 1978.2. Авторское свидетельство СССРМо 342049, кл. Е 21 С 39/00, 1978 (прототип),