Способ определения динамических модулей горных пород

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И У ропускаюолебаниаспрост ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(56) 1, Карташов Ю,М. и др. Прочност и деформируемость горных пород. М., "Недра", 1979, с, 121-128.2. Ямщиков В.С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. М., "Недрами, 1982, с. 74-79 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ГОРНЫХ ПОРОД, заклю-, чающийся в том, что через образец,ЯО 1132219 А п т импульс ультразвуковыхк й, измеряют скорость егоР ранения и по ней.определяютдинамический модуль, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения информативности при работе стрещиноватыми материалами, образецпредварительно подвергают гидростатическому сжатию, по скорости распространения ультразвуковых колебаний определяют динамический модуль на сжатие, возбуждают в образце резонансныеколебания, определяют их параметры ипо ним с учетом динамического модуляна сжатие определяют динамическиймодуль Йа растяжение.Если перечисленныелагаемого способа поразличных уровнях гиддавления, то в резулзависимость динамичесжатие и растяжениепряжения предоперацииторить прростатиче тате полу ких модул т среднег ког ают й н Такимсоб позвность пртериалами Изобретение относится к областинеразрушающих исследований материа-,лов с помощью ультразвуковых колебаний ( УЗК и может быть использованопри определении динамических модулейраэномодульных материалов, в частности трещиноватых горных пород.Известен способ определения упругих модулей материалов, заключающийся в том, что подвергают материалстатической нагрузке, измеряют ее и 10деФормаций материала и по этим параметрам определяют упругие модули 113.Недостатком данного способа является ограниченная область применения, так как при решении ряда задач, 15в частности при прогнозировании последствий горных ударов, землетрясений, необходимо знание динамическихупругих модулей,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяспособ определения динамических модулей горных пород, заключающийсяв том, что через образец пропускаютимпульс УЗК, измеряют скорость егораспространения и по ней определяютдинамический модуль 123.Однако этот способ характеризуется недостаточной информативностьюпри работе с трещиноватыми материалами, так как не представляется возможным одновременное определение динамических модулей на сжатие Е ирастяжение ЕЦель изобретения вповышение информативности при работе с трещино- З 5ватыми материалами,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определения динамических модулей горных пород, заключающемуся в том, что через 40образец пропускают импульс ультразвуковых колебаний, измеряют скорость его распространения и по нейопределяют динамический модуль, образец предварительно подвергают гидростатическому сжатию, по скоростираспространения ультразвуковых кблебаний определяют динамический модульна сжатие, возбуждают в образце резонансные колебания, определяют ихпа-,раметры и по ним с учетом динамического модуля на сжатие определяют динамический модуль на растяжение,Сущность способа заключается вследующем. 55Образец трещиноватой разномодульной горной породы подвергают гидростатическому сжатию. Для большейточности измерений целесообразновыбрать величину гидростатическогодавления больше максимальной ампли 60туды напряжений в импульс УЗК (прииспользовании стандартных измерителей скорости УЗК, например УКБм,целесообразно выбрать величину гидростатического давления не менее 65 0,1 МПа), Затем через образец пропускают импульс УЗК и измеряют .скорость его распространения по любойиэ известных методик, например пометодике первого вступления. По из-.,меренной скорости Сь распространения импульса УЗК определяют динами-.ческий модуль на сжатие по известной формуле+где .б - динамический модуль на сжатие,скорость распространенияимпульса УЗК;Р - плотность горной породы, так как в условиях выбранного гидро- статического сжатия вне зависимости от знака смещений в импульсе УЗК скорость С его Фронта характеризуется только динамическим модулем на сжатие Е . После этого возбуждают в образце резонансные колебания, под воздействием которых материал попеременно проявляет свои динамические модули на сжатие Е и растяжением что характеризуется некоторым эффективным модулем, Е:Е(Е,Е ). Определяют параметры резонансных колебаний, например их модуль И и усредненный период колебаний Т, который соответствует одномодульной породе с эффективным модулем г., Исходя из этих параметров, легко определяют эффективный модуль Г по формулеэффективный динамическиймодуль упругости;Т - усредненный период резонанных колебаний;гг - мода резонансных колебанийЙ - длина образца учетом динамического жатие определяют дин ь Х на растяжение: образом, предлагаемый споляет повысить инфарматив-. работе с трещиноватыми ма вследствие возможности оп1132219 Составитель В,ГондаревскийТехред Ж. Кастелевич Корректор М. Леонтюк Редактор М.ПетроваФ Заказ 9783/37 Тираж 822 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 ределения динамических модулей насжатие и растяжение, благодаря проведению измерений скорости УЗК импульсным и резонансным методами при гидростатическом нагружении образца.