Способ измерения деформаций массива горных пород

(5)5 Е 21 С 39 ИТЕТРЫТИЯМ СТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТ(56) Методические указания по примененикзглубинных реперов для изучения напряженно-деформированного состояния массива горных пород. Л.: ВНИМИ, 1983, с. 16 - 20.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДГФОРМАЦИЙ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение относится к горномх делу.Цель изобретения -- повышение точности определения леформаций. С контура вырабсткнвыполняк)г керновое бурение скважины. Наобразцах полученных кернов проводят испытание механических свойств вмещаюгцихпород. По результатам испытаний выполняютиз эквивалентных материалов плоскую модель натурного состояния вмещающих поИзобретение относится к горному делу, в цатности к методам непосредственного из. мерения нормальных деформаций вдоль фиксированного направления в горном массиве на месте разработки месторожления.Цель изобретения - повышение точности определения дефорл 1 аций.На фигпоказан план горных работ; на фиг 2 сечение выработки (штрека) со скважинами.На фиг. 1, 2 обозначены; 1 птрек 1, в кровле 2, боковои поверхности 3 и почве 4 которого выполнены скважины 5, прелполд гаемая к отработке смежная лава 6; 7 - график распрсделения прочности пород нд сжатие в кровле 2 штрека 1; 8, 9 - предполагаемые рдспределения деформаций в кровле 2 род с соблюдением подобия модели и натурного экспериментального участка. Затем нагружают модель и определяют направление главных максимальных деформаций, закон распределения деформации по этому направлению и максимальное смещение. Эти параметры переносят с учетом масштабного фактора нд натурную скважину и размещдют в ней глубинные реперы с гибкими тягами на расстоянии друг от друга, соответствующем равным приращениям деформации модели. Измеряют перемегцения реперов с оценкой погрешности измерения и опрслеляювеличины относительны нормальных леформаций с вдоль ои квджины по оотношению е== (ЛГ, - -ЛГ),Ь+ где 1 порядковый номер регерв сквджипе;изл 1 енеаие положения .г репера за время от предыдущего ло последующего измерений; Ь+1 исходное расстояние межлуи 1-(-1 реперами 2 ил. штрека 1 соответственно сразу после прохода смежной лавы 6 и спустя 8 месПример. Исследуют леформировднпе массива горных пород в окрестности штрек;, 1, поллс рживаемого в ранее рдзгр 1 женной зопс и испытывающего вредное влияние развития (прохолка лавы 6) очистных работ. До рдз вития очистных работ давление в окретно. ти штрека 1 соответствхет эквивдленч ной глубине заложс ния 600 м Г 1 оле отработки смежной лавы 6 давление в окрестности штрекд 1 возрастет в двд разаДо ндчдлд отработки смежной лдвы 6контхра выработки (штрека 1) в кровлс 2, боковых поверностя 3 и почве 4 проволят керновое бх рение квджин 5 лиаметром 56 м м. длиной 15 м. цчо с належнои гарантиейобнчи, зет о.ват зоны иедклагамого влияния выработки на массив. Из отобранных при бурении керцов изготавливают образцы и испытывают их механически для Определения предела прочности на сжатие и растяжение. На фиг. 2 приведен график (поз. 7) распределения прочности на сжатие пород в кровле 2 штрека 1.Затем из эквивалентных материалв нз основе гицсопесчаной смеси выполняют плоскун чодсль натурного состояния вмецаюп 1 их црод В масштабе 1:40. Грсчность порол в модли псдбирают эквивалентной нрочцси - ти н;1 т) рных пород, полученной НО данным цпытдция обрззцов кернов. Моде,ь нагружднт с Облюдением масштаба времени вн 1- чдлдо 0,1 МПз (снтвтствует ддвлцию ш гллбиц 600 м), затем 0,2 МПд. с,движение энниалентцых чатриз.ов фиксирл ют цд фоп,дтинки и по рдзнсти положений чнлк О 1 рдляют дформации в плоскссти чодли. В рзультдтанализа Выявляют ,1 иции, В,со,ь которых нормдльные деформациии н 111 т ВУкт главным макси м альны м, и ПО 11,1 жс ЦИК Этцк ЛИЦИй (МОДЕЛЬНЫХ кн,жи 1) цдмчдкт положнинатурных КВ, лцц,с,я рдЗМиссиня ГЛубИННЫХ РЕПЕ- рОВ. С)10 длянт также закон р 1 цреднсния д ф рм;111 ий Вдоль чодельных квджин и Ъ 1;нсцЧ;1,1 нЫЧЕШС цця. НЗ ССНОВдцнн ЭТИХ д;цныл у нтом чдштасного фактора НО- л) сны 1 рлцолдгдечые рзпрделения (сч.фи. ", рафики 1 озициями 8 и 9) деформации В кровл 2 штрека 1 сразу после прохо.к,)сция счежной лавы 6 (график по позиции ) и цутя 8 мс. (график по позиции )1 Г 1 редполагдемое максимальное смен 11 ц в нровлна момент прокдз лавы 6 чичо 11 тркд 1 (в пересчете нз натуру) 105 чч.Пколькл более 95% чила трещин надццом натурном участке имели раскрытиебл 5 мч, то В качестве но. решноси изчрс ния из-за неоднородности сдвиж- ний принята вличина 6 мм. Ихсдя из этого Опрс д,ян г 1 оцутимое число пдр реперов для ут;нонки в скважину как чд 1 юог дс- ЛСЦИЯ МДКИМДЛЬЦОО СМЕЩЕНИЯ Цд ПОГРШюсть измрения, 105:6: 17. О,1 нзко, учиты.В 151 РСДЛЬН 11 С ВОЗМОЖНОСТИ РЗЗЛСНГНИ Я 1 ИО.них тяг глу Оицных реперов, их число нринято равным воьчи, что обеспечит г 11 р 11 нтировдннл н точноть измерения нзлежнктью болс)5,(,. Предполагаемые рдвноицтерВд,ьные цриращения дефорчдций квзжицы 5 В кровле 2-105 мм: 8 = 13,2 чм. Рд бивдя (м. график но позиции 8 цд фиг. 2) вличину чдксимального счешция цз 8 Отрс.нов ц 13,2 мм, находят рдтояция в скважин 5, Оответтвукнцие рдшыч 1 рир 14ццич дсформдций лодльной скважины.Точно так же определяют расстояния для максимального смешения пород 160 мм, соответствующего временному интервалу в 8 мес. После этого устанавливают в скважи 5 не 5 в кровле 2 глубинные реперы с гибкимитягами на расстоянии друг от друга, принимаемом по усредненным данным обоих расчетов (для максимального смешения в 105 мм и 160 мл 1).7(; В процессе обработки смежной лавы 6 регулярно (1 раз в месяц) измеряют перемещения глубинных реперов с оценкой погрешности измерений и по измеренным вели.ицам определяют относительные нормальные деформации и вдоль скважины по следукнцемл соотношению:А, Л 1,где - порядковый номер репера в скважинеЭ 20 Лг, - изменение положения 1-го репера завречя сг цр дьдушего до последующего измерсций;. 1 - исходное расстояние между 1 и 1+репера м и.2 Таким образол 1, изобретение позволяетисклкчить риск грубой ошибки цри определении малых (квдзиупругих деформаций) и максимально иНО.ьзовать возможность онределс ция нл чрл гик (самых опасных) деформаций благодаря Онтимзльцолу с гуЗ 0 шнию р.п.ров в этих местахФОР,сс 7.1 1 .107 7 ннн1,1 нкоб измерения деформаций часивагорных пород, вклкчающий керноное бурецис скважины с контуры выработки, испытание механических свой 7 в вм 1 цаюших пород, установку В квд кицс лубин,ых рсперов с гибкичи тягами, измсрсние перемещений рецс ров оценкой погршнос)и 40 ичсрений и Онрдслнис НО изчсрс нцым величинам Отноитльных нрмальцых деформаций вдоль оси скважины. О 7 и снисейся тм, 1 ТО, целью иовышния тсчности опрс делция деформаций, неред ) с тдцовкой лубицных реперов вы 1 олнянт из эквивалент.45цых чд 1 риалов модель нзтурнюстояния вчпгдншцх поро 1 соблюлнич подобия мо,се.и и натурного энсп римнтального удсгнз, затем нагружают модель и оцредел 1 н 1 закон распредслния дефр лапи вдоль чодсли и чакимальцысчщс нля, д глубин.цые рсцеры утднзв.ивают в натурной скад+;инца расстоянии дрл От друд, соотВсствую)цем равным нрирц 1 еням дефор- ЛзГИИ МДЕЛИ(.гст ни те л 11 Ти. лнои нРе,тглтор 0 Спе иил Техреду И. Верес 1,ррсл р Л 1)6 рчр:1 з,8 Ч Тирак 31:1 1 пнис но 1111111111 1 ос,т:рсти нного копнитти по изо 6 регс ниии и о лрл иии;ри 1 ЕН 1 .(.Г.Р1130:15, .Чослвг, Ж:16, Ри .псл,и ни 6 . и 4 511 рнинтнснно.инни г,нлии л игииг 11 т ги , лго и и. . 1,прин, 111