Устройство для определения состояния горных пород в массиве

СС 103 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(51) Е 21 С 39/00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ им ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГ 1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ(71) Горный институт Ордена Ленина кольского филиала им. С.М.Кирова АН СССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 330408, кл. С О 1 Ч 1/13, 1968.2. Повышение эффективности добычи и обогащения комплексных руд. Апати:ты, изд-во КФ АН СССР, 1977, с,8-12. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В МАССИВЕ, включающее ультразвуковой прибор, основной и параллельный зонды с электрокабелем, досылочные штанги,801141195 А фиксатор для закрепления положенияи взаимной ориентировки зондов,пневмоприводы, шланги и резервуардля сжатого воздуха, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше ния точности. определения состояниямассива путем измерения скоростираспространения упругих волн в трехразличных направлениях, оно снабжено дополнительным зондом, соединенным с основным при помощи гибкогостержня с пневмоканалом, соединяющпневмоприводы дополнительного иосновного .зондов, и трехпозиционнымпереключателем, соединяющим зондыс ультразвуковым прибором, при этомгибкий стержень и фиксатор положениязондов имеют акустически-электроизолирующие вставки.Изобретение относится к средствамконтроля свойства и состояния горныхпород в массиве, к устройствамультразвукового измерения скоростейраспространения упругих волн в массиве горных пород с последующим определением физических свойства и дейст.вующих в нем напряжений.Известно устройство, включающеезонд, систему преобразователей, блок 10возбуждения, измерительную и регист. -4рирующие части, коммутатор, причемрасположенные на зонде преобразователи строго ориентированы друг относительно друга 13. 15Это устройство позволяет регистрировать характеристики состояния массива только в направлении шпура(скважины , в котором располагаетсязонд. 20Известно устройство для определения состояния горных пород в массиве,включающее ультразвуковой прибор,основной и параллельный зонды сэлектрокабелем, досылочные штанги, 25фиксатор для закрепления положенияи взаимной ориентировки зондов,пневмоприводы и резервуар для сжатого воздуха 2.Это устройство не позволяет регистрировать характеристики массива внаправлении, совпадающем с направлением шпуров в которые вставленызонды.Цель изобретения - повышение точности определения состояния массивапутем измерения скорости упругих волнв трех различных направлениях.Цель дости 1 ается тем, что устройство, включающее ультразвуковой прибор,основной и параллельный зонды сэлектрокабелем, досылочные штанги,фиксатор для закрепления положенияи взаимной ориентировки зондов, пневмоприводы, шланги и резервуар длясжатого воздуха, снабжено дополнительным зондом, соединенным с основным при помощи гибкого стержня спневмоканалом, соединяющим пневмоприводы дополнительного и основногозондов, и трехпозиционным переключателем, соединяющим зонды с ультразвуковым прибором, при этом гибкийстержень и фиксатор положения зондовимеют акустически-электроизолирующиевставки. 55Наличие дополнительного зонда,соединенного с основным при помощигибкого стержня с пневмоканалом,позволяет измерить скорости распространения упругих волн в трех различных направлениях при одноразовойустановке зондов. Гибкость стержняобеспечивает свободное передвижениезондов в шпурах с неровностями,лучшее прилегание зонда к образующейшпура, Трехпозиционный переключательпозволяет в короткое время производитьпроэвучивание массива между основными дополнительным, основным и параллельным, параллельным и дополнительным зондами. Наличие акустическиэлектраиэолирующих вставок в гибкомстержне и фиксаторе положения зондовустраняет проникновение акустическихи электроимпульсных помех от зондаиэлучателя к зонду-приемнику.На чертеже изображено предложенное устройство, общий вид.Основной 1 и дополнительный 2зонды расположены по одной прямой.Параллельный зонд 3 размещен своимпреобразователем 4 напротив преобразователя 5 основного зонда 1, параллельно основному и дополнительномузонду и фиксируется в этом положениипри помощи досылочных штанг 6 ификсатора 7. Основной 1 и дополнительный 2 зонды соединены гибкимстержнем 8, в котором располагаетсяпневмоканал 9, соединяющий пневмоприводы зондов. Пневмоканал, пневмоприводы зондов соединены шлангамис резервуаром сжатого воздуха 10.Выходы усилителя и генератора ультразвукового прибора 11 соединены сзондами через трехпозиционный переключатель 12 электрокабелями 13. Вфиксаторе и гибком стержне 8 предусмотрены акустически-электроизолирую-щие вставки 14,Устройство для определения состояния горных пород массива работаетследующим образом,Перед измерениями устройствоустанавливается в шпуры и передвигается по ним в требуемую точку массива. Производится отсчет расстояниямежду шпурами, определяются их взаимные углы непараллельности и несоосности. Затем подачей сжатого воздухаиз резервуара 10 сжатого воздуха производится прижим преобразователейзондов к стенкам шпуров. В положенииА трехпозиционного переключателя 12производится прозвучивание массивамежду зондами 1 и 2. Затем переключатель переводится в положение Б для1141195 НИИПИ Заказ 465/26 Тираж 4 одпи е Филиал ШШ 11 Патеити ул. Проектная,прозвучивания массива между зондами 1 и 3. В положении В переключателя производится прозвучивание массива между зондами 2 и 3. На заключительном этапе производят расчет элементов индикатрисы скоростей, а также составляющих поля напряжений, действующих в массиве горных пород.Возможность измерения скоростираспространения упругих волн в трех различных направлениях при одноразовой установке зондов, устраняет необходимость совмещения путей распространения ультразвуковых колебанийв массиве при выполнении последовательных операций прозвучивания икаротажа. Тем самым устройство дляопределения состояния горных породмассива повышает точность и проивво дительность измерений.