Способ определения напряжений в массиве горных пород

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 548712, кл, Е 21 С 39/00, 1974,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙВ МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение относится к горномуделу. Цель изобретения - повышение точности определения напряжений. Извлеченный из массива образец горнойпороды подвергают ступенчато возрастающему сжатию с выдержкой на каждойступени нагрузки до развития в образце деформаций линейной ползучести,По измеренным во времени деформациямопределяют величину скорости установившейся ползучести. Строят графикзависимости скорости установившейсяползучести от напряжения в образцеЗа величину действующего в массивенапряжения принимают напряжение,соответствующее начальному моментууменьшения прироста скорости установившейся ползучести. 2 ил.ЗО 40 45 5 О 55 Изобретение относится к горномуделу, в частности к способам определения напряжений в массиве горныхпород на стадии эксплуатационных игеологоразведочных работ,11 ель изобретения - повышение точНости.На фиг. 1 показана схема устройстЬа для определения напряженийв массиве горных пород; на фиг.2 - графикзависимости скорости установившейсяпоцзучести от напряжения, прикладываемого к образцу горной породы.Устройство содержит пресс 1 длянагружения образца 2 горной породы,динамометр 3 для измерения нагрузкина образце 2 и блок 4 деформометровДля измерения деформаций образца 2. Способ осуществляют следующим образом.С помощью пресса 1 образец 3 горной породы, извлеченной иэ массива, ,подвергают ступенчато возрастающему сжатию с вьдержкой на каждой ступе;ни нагрузки до развития в образце 2 ,деформаций линейной полэучести. Уровень нагрузки измеряют динамометром 3. Блок 4 деформометров служит для измерения деформации образца 2 в процессе ступенчатого нагружения. По :результатам измерения деформаций для каждой ступени нагружения строят графики зависимости относительных деформаций от времени и определяют величину скорости установившейся полэучести. График зависимости скорости установившейся ползучести (Е) от напряжения (б),строят в координатах 1 р Е -б, На графике находят точку перегиба кривой 1 рХ -б и напряжение, соответствующее этой точке, принимают эа действующее в массиве.П р и м е р, Образцы различных материалов и горных пород (полиметилметакрилат, известняк, мрамор) выдерживают под нагрузкой Р в течение нескольких часов (десятки часов), а затем разгружают, вьдерживая разгруженными от десятков часов до несколь. ких суток. Далее образцы подвергают ступенчатому нагружению, На каждой ступени образец выдерживают под нагрузкой до развития деформаций линейной ползучести, Измерение деформаций образца производится с точностью 10 мм при этом за скорость устано 91 5 1 О 20 25 вившейся ползучести принимают неизменную скорость деформации образца в течение 3-5-минутных интервалов через 30-40 мин после начала нагружения на каждой ступени. После чего нагрузку увеличивают и испытания на ползучесть проводят при более высоком уровне напряжений, При превышении начального уровня напряжений наблюдается резкое снижение прироста скорости установившейся полэучести по сравнению с ее величиной на предшествующей ступени нагрузки.Эксперименты показывают также, что "память" горных пород на действовавшие напряжения сохраняется в течение многих десятков часов после снятия нагрузки (извлечения из массива) .На фиг.2 показано характерное изменение скорости деформации линейной ползучести Е при возрастании напряжения б . На кривой значений Е наблюдается резкий перелом в районе б - 20 МПа, соответствующий уровню предшествовавшего напряжения (напряжения в массиве).Для абсолютного большинства лабораторных экспериментов (десятки опытов) точность определения предварительной нагрузки (моделирование напряжений в массиве) составляет 1-107,Формула изобретения Способ определения напряжений в массиве горных пород, заключающийся в том, что осуществляют возрастающее ступенчатое нагружение образца горной породы, извлеченного из массива, измеряют деформации ползучес,ти, соответствующие каждой ступени нагружения, и эа величину действующего в массиве напряжения принимают напряжение, соответствующее начальному моменту уменьшения параметра деформирования образца, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, на каждой ступени нагружения образец вьдерживают под нагрузкой до развития в нем деформаций линейной ползучести, деформации ползучести измеряют во времени, определяют скорость установившейся полэучести, а в качестве параметра деформирования используют прирост скорости установившейся ползучести,