Способ определения направлений действия главных напряжений в массиве горных пород

.8)войчных30. ород в ма ов. - Нов ва тр н В.И,еделениямассиве9Па оды онии в 46 ЛЕНИЙ МАССИ ласти едназ скогорованного ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Кольский филиАН СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРДЕЙСТВИЯ ГЛАВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙВЕ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение относитсягорного дела и сейсмологииначено для методов акустичконтроля напряженно-деформ состояния твердых материалов. Цельизобретения - снижение трудоемкостии повышение точности определений. Ввыработке горного массива размещаютисточник и приемник упругих колебаний в плоскости осей действия излучаемых главных напряжений. Возбуждают упругие колебания в массиве. Измеряют скорости распространения поперечных волн и сравнивают их между собой. Измеряют скорости распространения волн, поляризованных перпендикулярно плоскости осей действия главных напряжений. Результаты измеренийнаносят на график с осями скорость -азимут распространения волн и по характерным особенностям индикатрисывыделяют направление действия главных напряжений в массиве. Его учитывают для коррЕктировки результатов,полученных по скоростям поперечныхволн, поляризованных ортогональноплоскости измерений.Изобретение относится к методамакустического контроля напряженнодеформированного состояния твердыхматериалов и может найти применениев горном деле и сейсмологии для определения ориентировки тектоническихнапряжений в массивеЦелью изобретения является повышение точности и снижение трудоемкос Оти определений.При способе определения направлений действия главных напряжений вмассиве горных пород, включающем размещение источника и приемников упру, гих колебаний в выработке горногомассива, возбуждение упругих колебаний в последнем, измерение скоростей,распространения поперечных волн иих сравнение между собой, источники приемники упругих колебаний располагают в плоскости осей действия изучаемых главных напряжений и измеряют скорости распространения волн, поляризованных перепендикулярно плоскости осей действия главных напряже"ний.Способ опробован в шахтных условиях.П р и м е р 1. Измерения проводятв горизонтальной плоскости, ортогонально к которой действуют вертикальные напряжения веса вышележащих пород, В центре участка наблюденийрасполагают пункт возбуждения упругих Колебаний. Для регистрации сей 35смических волн используют стандартную среднечастотную сейсмическуюстанцию СМПили высокочастотнуюСНУ. Возбуждение колебаний осуще 40ствляют взрывом или механическим ударом. При этом три приемника сейсмических волн (например, СВ-30) располагают вокруг источника в общем случае нане равном расстоянии, но так,что в каждом45случае азимут линии источник - приемникразный (например, А=45 , А =90; А ==180 )Для регистрации поперечныхволн, поляризованных ортогональноплоскости измерений, оси чувтсвительности приемников ориентируют в вер 50тикальном направлении,Возбуждают, принимают упругие колебания и определяют времена перехода волн на каждый из трех приемников, а по ним - скорости этих волн. Затем по известным азимутам источник - приемник и измеренным значениям скорос.тей определяют положение осей скоростной анизотропии пород в массиве, т.е. азимут осей максимальных и минимальных скоростей, а по ним - направление действия главных напряжений в массиве.Если массив неоднороден в скоростном отношении, измерения скоростей проводят не в трех, а в большем количестве направлений (например, в десяти). Положение осей максимальных и минимальных скоростей, а соответственно и направлений действия главных напряжений, определяют путем осреднения методом наименьших квадратов экспериментально найденных сочетаний скорость - азимут на основе эллиптической функции.П р и м е р 2. В отличие от примера 1 дополнительно измеряют также скорость поперечной волны, поляризованной в горизонтальной плоскости наблюдений. Для этого в каждой точке приема после регистрации вертикально поляризованной волны меняют приемники на СГи устанавливают их гори= зонтально так, что ось максимальной чувствительности находится в горизонтальной плоскости и примерно перпендикулярна оси источник - приемник, Результаты измерений наносят на график с осями скорость - азимут распространения волн и по характерным особенностям индикатрисы выделяют направление действия главных напряжений в массиве, Его учитывают для корректировки результатов базовых определений, которые были выполнены по скоростям поперечных волн, поляризованных ортогонально плоскости измерений.Формула. изобретенияСпособ определения направлений действия главных напряжений в массиве горных пород, включающий размещение источника. и приемников упругих колебаний в выработке горного массива возбуждение в последнем упугих колебаний, измерение скоростей распространения поперечных волн и их сравнение между собой, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения точности определений, источник и приемники упругих колебаний располагают в плоскости осей действия главных на1328515 Составитель И.Фомичева Техред И.Верес Корректор А. Зимокосов Редактор И.Николайчук Тираж 454 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Заказ 3464/36 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 пряжений и измеряют скорости распространения волн, поляризованных перпендикулярно плоскости осей действияглавных напряжений.