Скважинный деформометр

(21) 40 (22) 22 (46) 23 (71) В институ дерског (72) А. (53) 62 ельскии ркшейОМЕТР й промни поменения стояния р содер 7 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬГГИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 70037/23-03.02.89. Бюл.7сесоюзный научно-исследоват т горной геомеха ники и м о делаП. Линецкий и Н. В. Крото 2.35 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР % 825949, кл. Е 21 С 39/00, 1979. (54) СКВАЖИННЫЙ ДЕФОРМ (57) Изобретение относится к горно сти. Цель - упрощение конструкци вышение надежности определения из напряженно деформированного со массива горных пород. Деформомет жит цилиндрический эластичный корпус 1 с установленной в нем трубкой 2 и монтажные провода 3 с измерительным прибором 4. Корпус 1 выполнен из электропроводной резины и прикреплен к трубке 2. Провода 3 вмонтированы в корпус 1. Трубка 2 изготовлена из сплава металлов, обладающего свойством памяти формы при нагревании системы Ге - Мп. В опасных условиях по взрывам газов трубку 2 нагревают. После нагрева она увеличивается и происходит автоматическое ее рассоединение с досыльником. Также происходит поджатие электропроводной резины к стенкам скважины и обеспечивается хороший контакт с ними. Это не приводит к потере определенного процента деформации стенок. 1 ил,1Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для контроля изменения напряженно-деформированного состояния массива горных пород и оценкиэффективности защитного действия при отработке защитных пластов или слоев,Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности определения изменения напряженно-деформированного состояния массива горных пород,На чертеже представлена схема скважинного деформометра.Скважинный деформометр содержит цилиндрический эластичный корпус 1, выполненный из электропроводной резины и прикрепленный к трубке 2, установленной внутринего, Трубка 2 изготовлена из сплава ме 15таллов, обладающего свойством памяти формы при нагревании, сплава системы Ре - Мп.В корпусе 1 вмонтированы монтажные провода 3, которые соединены с измерительнымприбором 4, который представляет собой, например, мост постоянного тока и измеряетизменение электрического сопротивленияэлектропроводной резины корпуса 1 при изменении напряженного состояния массивагорных пород.Корпус 1 деформометра может быть прикреплена к трубке 2 с помощью специального клея и изготовлен методом вулканизации из электропроводной резиновойсмеси, например, следующего состава, мас,ч.:Каучук СКТВ100Перекись дикумила 1,8Аэросил 175 30Силикат меди 0,5Технический углеродАТГ50В зависимости от условий, в которыхпроизводятся измерения, необходимая жесткость корпуса 1 деформометра и высокаячувствительность достигается за счет изменения состава электропроводной резиновойсмеси. При необходимости деформометртарируется в лабораторных условиях на прессе и получают зависимость электросопротивления от изменения давления.Монтажные провода 3 прикрепляются ккорпусу 1 в процессе вулканизации электпроводной смеси в пресс-форме.В качестве сплавов металлов, обладающих свойством памяти формы при нагревании, могут быть использованы также сплавы системы Си - А 1 - Н или системы Т -Ре - Ю или Т - И и другие.Скважинный деформометр работает следующим образом.Из горной выработки (не показана) бурят скважину 5 и вводят в нее на необходимую глубину деформометр с помощью досыльника (не показан). Диаметрдеформометра должен быть равен диаметру скважины 5 и обеспечивать возможность перемещения его по скважине 5. Затем трубку 2 деформометра, изготовленную из сплава металлов с памятью формы, нагревают до температуры 50 С, при которой происходит мартенситный переход сплава металлов системы Ре - Ма из одной формы в другую с увеличением ее диаметра до 10 Я по сравнению с первоначальным.При этом происходит предварительное поджатие к стенкам скважины 5 эластичного корпуса 1, выполненного из электро- проводной резины. Монтажные провода 3 подсоединяются к измерительному прибору 4 и производится первоначальный замер электрического сопротивления корпуса 1 деформометра. В дальнейшем проводят ряд повторных измерений с необходимой частотой и по изменению электросопротивления определяют изменение напряженного состояния горного массива и оценивают эффективность защитного действия. С увеличением напряжений стенки скважины деформируются и электросопротивление корпуса 1 деформометра уменьшается. При разгрузке горного массива, вызванной отработкой защитного пласта, происходит упругое восстановление пород и сопротивление деформометра увеличивается.При закладке замерной станции бурят ряд скважин, в которых устанавливают деформометры. Это позволяет получать информацию о состоянии горного массива на значительных площадях.В шахтах, опасных по взрывам газа и пыли, трубку 2 деформометра из сплава металлов с памятью формы нагревают путем подачи горячей воды или пара через досыльник (не показан), выполненный из трубок, соединяющихся с помощью резьбы. Трубка 2 деформометра также имеет резьбу для соединения с досыльником. После нагрева диаметр трубки 2 увеличивается и происходит автоматическое ее рассоединение с досыльником. В неопасных условиях возможно применение любых других видов нагрева, например, с помощью электрического тока, который подается по монтажным проводам 3 и нагревает электропроводную резину, от которой нагревается трубка 2 из сплава металлов с памятью формы, благодаря чему увеличивается ее диаметр в процессе мартенситного перехода сплава трубки 2 из одной формы в другую и происходит поджатие электропроводной резины корпуса 1 к стенкам скважины 5.Использование предлагаемого скважин- ного деформометра для оценки эффективности защитного действия и контроля изменения напряженно-деформированного состояния массива горных пород обеспечивает значительное упрощение конструкции деформометра, повышение надежности измерений благодаря достаточному предварительному поджатию к стенкам скважины эластичного корпуса деформометра из электро- проводной резины и обеспечение хорошего контакта со стенками скважины, что не1460253 Формула изобретения Составитель Л. Климов Рела ктор Г. Па и и Техрел И. Версс Корректор Л. Патай Заказ 43932 Тираж 449 Полписное ВНИИПИ Госларственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., л. 45 Гроизволственно.излательский комбинат Патент, г. Ужгорол, ул. Гагарина, 10приводит к потере определенного процентадеформации стенок, а также упрощение установки деформометра в скважине. Скважинный деформометр, содержащий цилиндрический эластичный корпус с установленной в нем трубкой и монтажные провода с измерительным прибором, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности определения изменения напряженно-деформированного состояния массива горных пород, эластичный корпус выполнен из электропроводной резины и прикреплен х трубке, при этом монтажные провода вмонтированы в корпус, а трубка изготовлена из сплава металлов, обладающего свойством памяти формы при нагревании системы ге - Мп.