Способ определения напряжений в краевой зоне пласта

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИК Е 21 С 39/00В(ЕЩЯЩм д а ИЛд.ц;.,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ СССРГЮДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЫТЮ(71) Ленинградский ордена Ленина,ордена Октябрьской революции и ордена Трудового Красного Знамени горныйинститут км. Г.В.Плеханова(56) 1. Авторское свидетельство СССВ 889849 кл. Е 22 С 39/00, 1980.2, Кулаков Г;И. и др. Горное давление в капитальных и подготовительных выработках, ЦГДСО АН СССР, Новоскбирск, 1981, с. 39-46.3. Ардашев К.А. к др. Метбды иприборы для исследования проявленийгорного давления. М., 1 Недра,1981 с.22-23 (прототип). 54 ) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИИ В КРАЕВОЙ ЗОНЕ ПЛАСТА, включающнй измерение деформаций пласта датчиками, размещенными в шпурах, про-.буренных параллельно напластованию,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью получения непрерывной информа-,ции об изменении напряжений в процессе выемки породы, измерение производят путем непрерывной записи дефор"маций автономными датчиками с воз"можностью записи информации, которые располагают по длине шпура синтервалом, равным ширине захватавыемочного механизма, с кх последовательным извлечением после каждогопрохода выемочного механизма. ЕИзобретение относится к горному делу и может быть использовано дляопределения напряжений впереди линии очистного забоя прк разработке тонких пологих к наклонных угольных пластов, 5Известен способ определения напряжений в масскве горных пород, включающий бурение исследовательской исоосной с кей измерительной скважин .и устайовку в последнюю измеритель-Щ ного устройства вьаолненкого в видеполого цилиндра из оптически чувствительного материала Я .Однако данный способ дает статическую картину напряжений, ке поэво" ляя определить характер изменений напряженнодеформированного состояниямассива во времени. Он дает информацию только о максимальной величиненапряжений в Данной Области, Применение его затруднительно с точки зрения техники эксперимента. Досто. верность полученной информации сильно зависит от качества вклеивания оптически чувствительного элемента иотклонения от соосности скважины.Известен способ измерения напряжений в забоях подготовительных выработок, основанный на определенки деформации скважины, пробуренной в массиве породы кэ забоя подготовительной выработки, размещении в нейФотоупругого датчика к подвиганиизабоя методом взрыва Я .Недостатком известного способаявляется невозможность получения 35непрерывной информации об измененияях напряжений в процессе выемки породы.Наиболее близок к предлагаемому способ определения напряжений основанный на измерении деформации сква"жин, пробуренных в массиве пород,как в ее поперечном так и в продольных направлениях с помощью специальных приборов - деформаторов (3(, 45Однако указанный способ не даетнепрерывной инФормации об измененияхнапряжений в процессе выемки породы,Во время прохода выемочного механизма против пункта измерений наблюдения прерываются. в связи с тем, чтоинформация от датчиков к измеритель"ной станции передается по проводам.Из наблюдений выпадают данные в тотмомент, когда перепад напряженийимеет максщмальную величинуи с точки зрения изучения законов геомеханики наиболее полезны.Цель кзобретения - получение непрерывной информации об изменении напряжений в процессе выемки п 9 роды.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения напряжений в краевой зоне пласта, включающему измерение деформаций 65 пласта датчиками, размещенными вшпурах, пробуренных параллельно напластованию, измерение производятпутем непрерывной записи деформацийавтономными датчиками с воэможностьюзаписи информаций, которые располагают по длине шпура с интервалом,равным ширине захвата выемочногомеханиэма, с их последовательнымизвлечением после каждого проходавыемочного механизма,На фиг. 1 показана схема размеще.ния датчиков в шпуре; на фиг2 схема расположения шпуров в лавена фиг. 3 -,автономный датчик - деформометр.Способ заключается в следующем.Из приэабойного пространства 1по пласту бурят шпуры 2, в которыеустанавливают серию автономных датчиков-деформаторов 3 поперечных деформаций. Ближайший к забою приборустанавливается на глубине, равнойГ + 10 т 12 см (где Г - ширина захвата выемочного механизма комбайна) .После прохода выемочного механизмаэпюра опорного давления. перемещается на величину г, при этом все деформометры регистрируют изменениедиаметра шпура в месте их установки,соответствующие разности напряжений,представленных эпюрами 4 и 5 (фиг.1) .После этого из шпура извлекают приборы, расположенные на глубине) + 10 т 12 см, После вторичного прохода выемочного механизма оставшиеся датчики регистрируют переход зпюрыиз положения 5 в положение б ( фиг. 1) ., Способ пээволяет производить изме-,рения на.любом участке, причем наиболее полные данные можно получитьпри установке приборов в шпурах 7,пробуренных в середине лавы;8 и увентиляционного 9 и откаточного 10штреков(Фиг. 2).Автономные деформометры (фиг. 3)представляют собой разъемную капсулу,состоящую кз корпуса 11, передней 12и задней 13 головок. В корпусе размещено подвижное осветительное устройство, которое состоит иэ тубуса14, на передней крьзаке которого размещен светодиод 15, а в задней крышке 16 сделаны два отверстия. Светот светодиода, проходя через отверстия, попадает на фотопленку, укрепленную на вращающемся экране 17, Вращение экрана производится часовыммеханизмом 18 через ось 19. Перемещение стенки скважины через стержень20, припаянный к внешней пружине 21,передается на тубус, закрепленный навнутренней пружине 22 Питание светодиода осуществляется от батареи 23аккумуляторов, размещенной в диэлектрическом стакане 24 передней головки капсулы. Подключение светодиода к батарее происходит через про(илиал ПП фПатент, г.ужгород, ул.Проектна водник 25, контактную пружину 26, закрепленную на диэлектрической крьыке 27 корпуса капсулы, и контактный винт 28. Скоба 29 предназначена для извлечения прибора из скважины.5 Тираж 603 ВНИИПИ Государств по делам изобре 3035, Москва, Ж"35, Использование способа позволитлолучить наиболее полную информациюоб изменении напряжений в краевойзоне очистного забоя в период выемкипороды. Подпкомитета СССРи открытийкая наб., д. 4/5