Способ определения полной диаграммы деформирования трещиноватого массива

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 С 39/00 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ б Фю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Кузеванов В.В. Прогноз прочностных характеристик трещиноватого массива на основании лабораторных испытаний горных пород за пределом прочности. Л.: ЛИСИ, 1983, с. 11,Введение в механику скальных пород. М.: Мир, 1983, с. 91-92. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛНОЙ ДИАГРАММЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ТРЕЩИНОВАТОГО МАССИВА(57) Изобретение относится к исследованию механических свойств массива горных пород. Цель изобретения - повьдпение точности определения диаграммы деформирования трещиноватого маснЯО 1461922 сива (М) за счет учета масштабногоэффекта. Дпя этого предварительноизмеряют размер отдельностей М искорость распространения упругих колебаний в них с,. Извлекают из М образец (О) и циклически деформируютв режиме жесткого нагружения. Определяют после первого цикла размерыотдельностей 0 и скорость распространения упругих колебаний в нем с 0.Продолжают циклическое деформирование0 до получения с 0 = см. Затем деформируют образец до остаточной прочности Ок и получают полную диаграмму деформирования трещиноватого М.Частоту упругих колебаний при измерениях с, определяют из соотношения/Г = 1/1, , где Г и Гм - частоты упругих колебаний при измеренияхв образце и массиве; 1, 1 - харак"терные размеры отдельностей в них.1 илИзобретение относится к горному делу и предназначено для определения механических свойств массивагорных пород.Целью изобретения является повышение точности определенияНа чертеже представлена зависимость напряжений от деформаций прициклическом деформировании образцапороды.Способ осуществляют следующимобразом.Предварительно в трещиноватоммассиве горных пород измеряют характерный размер его отдельностей, например, по керну разведочных скважин и скорость распространения упругих колебаний с,1 в них на заданнойчастоте, например, известным методом 20акустического каротажа в диапазонечастот 2-20 кГц. Затем монолитныйобразец породы, выбуренный из исследуемого участка массива, циклическидеформируют в режиме жесткого нагружения. Первый цикл нагружения осуществляют до характерного значениянапряжений на ниспадающей ветви полной диаграммы деформирования, в качестве которого принимают величину 30предела прочности породы (точкамирна чертеже), или сразу же за ним(точка 1),Осуществляют первый цикл полнойразгрузки образца от напряжений ипри авенстве последних нулю (точка 1 ) измеряют характерный размеротдельностей деформированного образца, например на образце-близнеце,деформированном до точки 1 , а так)же скорость распространения упругихколебаний со и, если измеренная скорость сс, больше скорости с в массиве, продолжают циклически нагружатьи разгружать образец в запредельнойобласти деформирования (траектории1-2; 2-2 , 2 -3; 3- 3 ; 3 -1 с, 1 сс7 3,на чертеже) до совпадения скоростейс, и см (точка 1 с) . Затем в очередной раз деформируют образец в зажиме жесткого нагружения до величины6остаточной прочности 3 с 1(точка 1 с ),получая полную диаграмму деформирования трещиноватого массива горных пород (линия 1 с -1 с" -басф ), При этом час 55тоту упругих колебаний при измеренияхскорости их распространения определяют в образце из соотношенияо м 1 могде Г - частота упругих колебанийпри измерении скорости ихраспространения в образце;заданная частота упругихколебаний при измерении скорости их распространения вмассиве;1 - характерный размер отдельмностей трещиноватого массива;10 - характерный размер отдельностей деформированного образца.Использование предлагаемого способа повволяет повысить точность определения полной диаграммы деформирования трещиноватого массива за счет учета масштабного эфйекта и более корректного переноса данных, полученных на образцах, на массив.Формула и з о б р е т е н и яСпособ определения полной диаграммы деформирования трещиноватого массива, включающий циклическое деформирование выбуренного из исследуемого участка массива монолитного образца породы в режиме жесткого нагружения, первый цикл которого осуществляют до характерного значения напряжений на ниспадающей ветви полной диаграммы деформирования,а последующеепосле полной разгрузки образца нагружение осуществляют в запредельной области деформирования до величины остаточной прочности породы, о тл ич аю щи йс я тем, что, с целью повышения точности определения, предварительно в массиве измеряют характерный размер его отдельностей и скорость распространения упругих колебаний в них на заданной частоте, после первого цикла .разгрузки измеряют характерный размер отдельности и скорость распространения упругих колебаний в деформированном образце, сравнивают скорости упругих колебаний в образце и массиве, и продолжают циклическое нагружение образца до совпадения скоростей, после чего деформируют образец до остаточной прочности породы, получают полную,диаграмму деформирования трещиноватого массива, при этом в качестве характерного значения напряжений в первом цикле принимают величину предела прочности породы, а измерения1461927 о 1 м1,где Г - частота упругих колебанийпри измерении скорости их распространения в образце; Составитель К, ЛыковТехред М. Ходанич Корректор С, Черни Редактор А, Лежнина Заказ 645/28 Тираж 449 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина,101 скорости распространения упругих колебаний в образце производят на частоте, определяемой из соотношения заданная частота упругихколебаний при измерении ско-,рости их распространенияв массиве;характерный размер отдельностей массива;характерный размер отдельностей деформированного образца.