Устройство для прочностных испытаний горных пород в полевых условиях

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 09) 51)5 6 О 1 3/08, Е 21 С 39 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ РОЧНОСТНЫХ ОРОД В ПОЛЕ(54) ИСП ВЫХ (5) вательс маркш ии ейв по расш тей п грузк СССР 1988. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исслинститут горной геомеханикидерского дела(56) Авторское свидетельство539315, кл. Е 21 С 39/00,УСТРОЙСТВО ДЛЯ П ЫТАНИИ ГОРНЫХ П УСЛОВИЯХИзобретение относится технике, в частности прочностных испытани левых условиях Цель ирение эксплуата ционч утем обеспечения нспы е участка стенки скв к испытательк устройства мгорных порол изобретения ы х воз мож нос. такий при разжия, обеспече.16261 цц. цецытд ций цри дополнительной цагрузк. участка стенки скважины. В цилиндриес ком корпусе 1 перпенликулярно его оси установлен пуансон 3, взаимодействующий с клицом 4 привола осевого перемещения пуансона 3. Концентрично пуансону 3 установлены буровая коронка 9, взаимодейстнуюцдя с клином 11 дополнительного клинового привода, и колесо 7, кинематическц связанное с буровой коронкой 9 и приволоч 8 врдцеция. С помощью клина 4 10 еремецают пуднсоц 3 и нагружают учас 19ток поверхности скважины под пуансоном 3. )дцовременным вращением коронки 9 от колеса 7 и осевым ее перемещением посредством клина 11 осуществляют обуривание (разгрузку) нагруженного пуансоном 3 участка скважины. Для обеспечения дополнительной нагрузки вместо коронки 9 устанавливают сменную втулку. В этом случае перед перемещением пуансона 3 перемешают с помоцью клина 11 втулку и нагружают кольцевой участок стенки скважины.1 з.п. ф-лы, 2 ил.И:оретецие относится к испытательной технике, в частности к устройствам для црочцетцых испытаний горных пород в20 и;)левых условиях.Цель изобретения - расширение эксплудтзциоцных возможностей путем обеспечения испытаний при разгрузке участка стенки скважины и обеспечение испытаний при 25 цнлццтельцой нагрузке участка стенки . к цд жь.Нд фиг 1 показана схема устройства для прочностных испытаний горных порол в полевых условиях при обеспечении разгрузки 1 обуривдции) участка стенки сква. 30 жины; на фиг. 2 - то же, при обеспечении дополнительной нагрузки.))е ") е.е 1 ) +;Г.1л 1 )ге е ь икорпус 1, предназначенный лля размегцения и екв;жине 2, пхднсоц 3, установленный перпецликхлярно оси корпуса 1, клиновой 35 цривол осевого перемещения пуансона 3, выполненный в виле клина 4, взаимодействхоцего с торцовой поверхностью пуансона 3, цпацги 5, соединенной с клином 4, и гайки 6), установленной на резьбовом хвос оциье:г:)цгц 5, ьо )еч 7 е приводом 8 врдц ц и,;о,ц ццц коцц. цтрцчцо цудцео,1, )у 1)оцх к) короцьх . уст;)цов.цццук)ц)ц и, рцчгц цу;)и оцх 3 е вочиж по тью),)иое) о е 1)ем.е)ицее.и" цек) е о,е)х 7кое пей ццц. 45 ,) 1, ц лиц,ц те,цй клицй црц.цыц) ценный в иле )еиц 11, ицхолействуюцего с торцом буровой коронки 9, цтацги 12, соединенной с клином 11, и гайки 13, установленной нд резьбоцол хгостовике штанги 12.Дли обеспечения дополнительной нагрузки участка стеки скважины 2 устройство снабжено сменной втулкой 14 1 фиг. 2), устдцдцлцвдемой коццентрично пуансону 3 (вместо буровой коронки 9) и взаимолей 55 ствуюцей с клином 11 дополнительного клинового приволд. Привод 8 вращения связан е колесом 7 посредством гибкой связи 15 Вечичицы нагрузки ца пуансоне 3 и сменной втулке 14 регистрируются с помощью датчиков 16 и 17.Устройство работает следующим образом.Корпус 1 размегцают в скважине 2. Вращают гайку 6 и посредством штанги 5 и клина 4 перемещают пуансон 3 в направлении стенки скважины 2 и нагружают участок поверхности под пуансоном 3 усилием, величину которого определяют датчиком 16. Для обуривания участка поверхности стенки под пуансоном включают привод 8 и посредством гибкой связи 15 и колеса 7 вращают коронку 9. Вращением гайки 13 посредством штанги 12 и клина 11 перемещают коронку 9 в направлении стенки скважины 2 и производят выбуривание кольцевой щели вокруг участка поверхности, нагруженного цуа нсоном 3. По показаниям датчика 16 определяют изменение нагрузки по мере обуривация. Глубину щели определяют по перемещению штанги 12 с учетом угла в вершине клина 11. При этом определяют механические характеристики горных пород в условиях их разгрузки от гидростатической компоненты напряженийДля определения характеристик горных пород в натуре при объемном напряженном состоянии, более точно соответствующем напряженному состоянию элементов нетронутого массива, обеспечивают дополнительное нагружение кольцевого участка стенки скважины 2. Для этогго на место буровой коронки 9 устанавливают втулку 14 (фиг. 2). Привол 8 вращения при этом не исполь. зуется.Врацением гайки 13 посрелством штанги 12 и клина 11 перемещают втулку 14 в направлении стенки скважины 2 и нагружают кольцевую поверхность стенки нагрузкой заданной величины, контролируя уровень нагрузки датчиком 17. Врацением гайки 6 посредством штанги 5 и клина 4 перемешант цхдцеоц 3 ц и )црдлеццц стенли скважины Нагружают зоцх поверхности под пуансоном 3 .чо зала ного уровня и опрелеи откр,п)ит)н н)в, а 4н ) р),Г и :) р) н,).16261ляют, например, релаксацию напряженийпо датчику 16.. Устройство для прочностных испыта. ний горных пород в полевых условиях, содержащее цилиндрический корпус, предназначенный для размещения в скважине, пуансон, установленный в корпусе перпендикулярно его оси, клиновой привод осево го перемещения пуансона и колесо с приводом вращения, установленное концентрично пуансону, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможьностей путем обеспечения испытаний при разгрузке участка стенки скважины, оно снабжено буровой коронкой. установленной кониентрично пуансону и кинематически связанной с колесом, и дополнительным клиновым приводом, соединенным с буровой коронкой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения испытаний при дополнительной нагрузке участка стенки скважины, оно снабжено сменной втулкой, установленной концентрично пуансону и связанной с дополнительным клиновым приводом.