Способ определения направления действия максимальных напряжений в горном массиве

(19) (11 у) Е .21 С 39/00 НОМИТЕТ СС ИЙ И ОТКР АРСТВЕННЫИЛАМ ИЗОБРЕТЕН ГОС е сею ЕТЕНИЯ ПИСАН бябченко,и И.А.Ле ела Сибирск и др. Тектоемной кореыработок,0-41.льство СССР(71) Институт горногого отделения АН СССР(56) 1. Турчанинов И Анические напряжения в эи устойчивость горных вЛ., фНаука", 1978, с. 42. Авторское свидете9 406013, кл, Е 21 С 39(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ МАКСИМАЛЬНЬИ НАПРЯЖЕНИЙ В ГОРНОМ МАССИВЕ, включающий бурение взрывных скважин, заряжание, взрывание и фиксирование участков разрушения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения точности измерений, бурят контрольные скважины параллельно между собой по окружности, а взрывную скважину бурят в центре этой окружности и по положению разрушений, образовавшихся после взрывания скважины, определяют направление действия максимальных напряжений.СеИзобретение относится к горномуделу и предназначено для определения напряженного состояния однородного массива горных пород.Известен визуальный способ оценки напряженности пород, включающийбурение в стенках выработки скважин,систематическую Фиксацию положенияучастков разрушения на их контурахи определение по ориентации зон разрушения пород направления действия 0наибольших сжимающих напряжений 13.Однако этот способ характеризуется низкой оперативностью определения направления действия максимальных напряжений, так как необходимо 15длительное время для образованияразрушений на контуре скважин.Наиболее близким по техническойсуцности к предлагаемому являетсяспособ определения направления дейст 20вия максимальных напряжений в горном массиве, включающий бурениевзрывных скважин, заряжание, внутреннюю гидрозабойку, герметизациюскважин и взрывание, а после взрывания оценивают силовые векторыдействуюцего поля напряжений по форме и размерам образовавшихся полостей 2 .Недостатками указанного способаявляются высокая трудоемкость и низкая точность, связанная с влияниеммелких нарушений стенок скважины,образующихся при бурении, на разме-.ры и форму. полученной при взрыве полости.35Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение точности измерений.Указанная цель достигается тем,что согласно способу определения , 40направления действия максимальныхнапряжений в горном массиве, включающему бурение взрывных скважин,заряжание, взрывание и Фиксированиеучастков разрушения, бурят контрольные скважины параллельно между собойпо окружности, а. взрывную скважинубурят в центре этой окружности и поположению разрушений, образовавшихся после взрывания скважины определяют направление действия максимальных напряжений.На Фиг. 1 показано расположениескважин; на Фиг2 - пример опре -деления направления действия максимальных напряжений.Способ осуществляется следующимобразом.В стенке выработки 1 бурят параллельные между собой контрольныескважины 2 по окружности с радиусом 60равным оптимальной для данныхусловий взрывания линий наименьшегосопрс 1 тивления. В центре этой окружности бурят взрывную скважину 3,которую заряжают зарядом взрйвчатого вещества и взрывают. При этом происходит разрушение целика 4 между заряжаемой и контрольной скважиной, которое и показывает направление действия максимальных напряжений.Основой предлагаемого способа является то, что при взрывании заряда в напряженном массиве его основное действие связано с вектором максимальных напряжений, действующих в массиве фиг. 2).Экспериментальные данные по взры. ванию зарядов тэна в образцах из оргстекла и мрамора при одновременном воздействии на образец неравномерно приложенных напряжений ука-. зывают на то, что пробивное расстояние между заряжаемым и незаряжаемым отверстием в направлении действия максимальных напряженийб пав 2-3 раза .повышает предельно пробивное расстояние в направлении действия минимальных напряжений Гщ 1, которые направлены перпендикулярно к максимальным. Следовательно, в случае напряженного состояния массива разрушение между заряжаемой и незаряжаемыми скважинами всегда происходит в направлении деиствия максимальных напряжений.Применене предлагаемого способа поэволяет снизить трудоемкость при определении направления действия максимальных напряжений в массиве за счет упрощения процесса измерений, так как отпадают операции по выполнению внутренней гидрозабойки, герметизации устьев скважин при помощи специальных устройств, удалении после взрыва внутренней забойки, герметизаторов и измельченной при взрыве породы, Применение предлагаемого способа повышает точность измерений эа счет того, что зона разрушения при его использовании в 2-3 раза больше, чем при использовании известного способа, поэтому отпадает необходимость использования специальных устройств для измерения эон разрушения. 1(роме того, при измерении напряженного состояния массива в призабойной зоне (на глубине 2 4. и) в предлагаемом техническом решении возможно применение шпуров вместо скважин. Это становится воз можным за счет использования контрольных незаряжаемых шпуров, которые увеличивают зону разрушения с 2-3 до 5-7 диаметров заряда, Применение шпуров небольшого диаметра в известном способе недопустимо так как образованная при взрыве заряда малого диаметра полость имеет небольшие размеры, что затрудняет измерение ее профиля и резко снижает точность измерения.1028844 акаэ 4918 603 . Подписноенного комитета СССРений и открытий11 Раушская наб., д, 4/5/30 ТиражВНИИПИ Государствепо делам иэобрет3035, Москва, Ж1Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Л.Береэкина Редактор-Н.Киштулинец Техред К.Тепер Корректор Т.Интрович