Способ определения параметров расслоений горных пород в массиве и устройство для его осуществления

(57) 1. Способ ров расслоений ве, основанный кающих трещин п разрывов сигнал ленных в скважи юл, 945 рного дел.И.Чернов,ения инф альные л т и ас видетельство сторон адратной се РСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт го а СО АН СССР(56) Смирнов В.В. Методы измерения скорости развития трещин в образцах горных пород при ударном нагружении,- Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1968, У 3, с.64-69.Авторское с СССР В 1008445, кл. Е 21 С 39/00, 1982, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАССЛОЕНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД В МАССИВЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. определения параметгорных пород в массина регистрации возниосредством фиксации ьных линий, закрепне, о т л и ч а ю - й с я тем, что, с целью повыормативности способа, сигинии устанавливают по квадой сетке, фиксируют моменты разв сигнальных линий и определякорость движения фронта расслоепо формуле ремя обрыва соответству С ющих сигнальных линий,11965052, Устройство для. определения па- что,с целью повышения информативности, раметров расслоений горных пород в стержень выполнен полым из диэлекмассиве, содержащее сигнальную линию трического материала и заполнен выполненную с регистрирующей аппара" электропроводящей жидкостью под давтурой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, лением, при этом на торцах стержняустановлены заглушки с электродами.20 Затем сигнальные линии вводят в контрольные скважины и укрепляют, заполняя пространство между трубкой и скважиной цементным составом, Пос 35 ле отвердения крепящего состава сигнальные линии жестко, по всей образующей поверхности, закреплены в контрольных скважинах, Затем выводы каждой сигнальной линии подключают к . измерителю 9 интервалов времени.Сигнальные линии необходимой длины выполняют из хрупких диэлектрических трубок, например стекла, с торцов которых предусмотрены заглуш 1Изобретение относится к горному делу и предназначено для контроля возникновения и распространения трещин и расслоений в массиве горных пород. 5Целью изобретения является повышение информативности способа.На фиг. 1 показана схема реализации способа; на фиг. 2 - зона расслоения в массиве. 1 ОНа фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения: выработка 1 в горном массиве, скважина 2, зародышевая щель 3, труба 4 пакер 5, расслоение 6, контрольные скважины 7, сиг нальные линии 8, измерйтель 9 интервалов времени, граница 10 зоны расслоения.В массиве горных пород из выработок 1 бурят скважину 2, в которой создают зародышевую щель 3 и устанавливают трубу 4 для подачи жидкостей и паркер 5.Для определения параметров расслоений горных пород в массиве бурят 25 перпендикулярно предполагаемой плоскости разрыва четыре контрольные скважины 7 по квадратной сетке АВСД с известной стороной для установки в каждой из них сигнальных линий 8. ЗО2 ки с выводами. Трубки заполнены электропроводящей жидкостью под давлением, что способствует, развитию даже незначительной трещины в трубке, обеспечивая надежность срабатывания сигнальной линии.Способ основан на фиксации последовательности и времени обрывов сигнальных линий, установленных в горном массиве по квадратной сетке с известной стороной.Появление расслоения в массиве приводит к возникновению растягивающих напряжений и образованию трещин на боковой поверхности сигнальной линии, Причем, вследствие хрупкости линий и избыточного давления жидкости внутри трубки, достаточно даже незначительной трещины, чтобы электропроводящая жидкость вьппла, развивая эту трещину в хрупкой оболочке. за счет давления изнутри. При этом осуществляется размыкание цепи, что фиксируется измерителем интервалов времени в последовательности обрывов сигнальных линий распространяющимся расслоением в массиве,При движении границы зоны расслоения в массиве горных пород поочередно разрушаются сигнальные линии, расположенные в углах квадрата с известной стороной. Считая отрезок границы зоны расслоения прямым, а скорость распространения постоянной при прохождении контрольных скважин, можно, составить систему уравнений (С- С) = а ф з 1 п сч( - Е,) = а "соз с где ч - скорость распространенияграницы зоны расслоения; время пересечения границей зоны расслоения соответствующих контрольных скважин;119 ставитель К.Лыкохред М.Пароцайдактор В.Иванова Корректор М.Демчик исноР Подпго комитета СССй и открытийаушская наб., д.4 ен т илиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 а - сторона квадрата;М - угол между стороной квадрата н границей зоны расслоения.Решая систему относительно скорости распространения .границы зоны расслоения, получаемз- сасоз агсС---17Кроме того, последовательность обрывов сигнальных линий дает возможность определять направление прихода границы зоны расслоения.Устройство для осуществления способа изготавливают следующим образом.В нижнем конце трубки устанавливается электрод, а между электродом и внутренней стенкой трубки заливается эпоксидная смола. После того, как эпоксидная смола затвердеет, в трубку заливается электропроводящая жидкость с температурой, при которой она имеет максимальную плотность. В верхней части трубки вставляется резиновая трубка с установленным в ее центре электродом. Эта пробка играет роль поршня, который при движении до контакта электрода с .жидкостью соз" дает избыточное давление во внутрен- ней области датчика. Затем оставшаяся верхняя часть трубки заливается эпоксидной смолой. Соотношения между уровнем жидкости в трубке, длиной электрода и пробки выбираются, исхоаказ 7540/29 Тираж 4 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035,Москва, Ж6505 4дя из условий, чтобы в период изготовления датчика пробка с электродом не. выпетала бы из трубки под действием избыточного давления внутри датчика. После выполнения указанных операций датчик устанавливают между двумя прижимными плитами и помещают в камеру, где поддерживается температура, при которой жидкость имеет мак О симальную плотность. После затвердения эпоксидной смолы, датчик готов к измерениям, причемпри изменении температуры. жидкости уменьшается ее плотность и избыточное давление внут " 15 ри датчика повышается, что способствует развитию даже незначительной трещины на боковой поверхности датчика, обеспечивая быстродействие и чувствительность датчика, Изготовлен ные подобным образом датчики устанавливают в контрольные шпуры - ориентируют там с возможностью подведения выводов к регистрирующей аппаратуре, устанавливаемой в выработке.25 К преимуществам способа следуетотнести простоту осуществления, малую трудоемкость, высокую. достоверность измерений, очевИдность результатов измерений. Причем достоверность контроля обеспечивается хрупкостью и низкой прочностью .сигнальных линий, срабатывающих один раз в момент Разрыва, их расслоением, а также тем, что сигнальные линии расположены по квадратной сетке.