Способ определения напряжений в исследуемом объекте

ссюз СОветскиххтциАлистических ЕСПУБЛИК 4 А 1 5.О.(5 И 5 О 0 ЯМ П ИЕ ИЗ ТЕНИ К АВТО У ЕТ ВУ 21) 4848 22) 09.07 46) 30 10) А.В.ЗГ.Фек ведения ледуемо между з и делаю рования ние ме размещ убков, О,В.ЗОИСТОВское свидете(54) СПОСО НИЙ В ИС (57) Изобре определен сива горн работке м ПРЕДДУЕМ ЕЛЕНИЯ Н М ОБЪЕКТ ИТСЯ К СПОСНОГО СОСТО ри подзем ний,строи обам для яния масной раз- тельстве тение отно я напряже х пород и сто рожде ение отно роля написполь нного со горном есторожд е подзем ротехни ится к области опреяженного состояния вано для определеояния массива гореле, при подземной ений, а также при ых сооружений, наском строительстве ия контжет быть апряже ород в ботке м тельств ер, в гид и ния ннцхразрастроиприми т.п зве ен спосо я строит роля напряженнох объектов и горзакрепление в рягающегося при упругого датчика ие изменения наонт ьнь щии го сосныхскваве то по л весьма чувствиным изменениям МПа), позволяют чественную, но и зменения напряОсудАРстВенныЙ кОмитеО изОБРетениям и ОткРьРи Гкнт сссР жине с помощью нап т рдении материала фото и последующее определен пряжений поляриметром,Фотоупругие датчики тельны даже к незначитель напряжений в массиве (0,1 определять не только коли качественную картину иподземных сооружении. Цель изобретения - повышение точности при исследовании массива горных пород в процессегорных работ. На поверхности иссгообьекта наносятдветочки, Затем тими точками измеряют расстояние т вырез в виде щели. После формивыреза вновь измеряют расстояжду этими их точками. В вырез ают датчик давления, заполняют пространство щели твердеющим материалом и вновь измеряют расстояние между точками, По полученнымданным определяют напряжения в исследуемом объекте, Способ позволяет суммировать исходные напряжения и их приращения во времени, что значительно повышает точность измерений. 3 ил. женного состояния. Недостатками способа являются; во-первых, возможность определения только дополнительных изменений напряжений, а не их абсолютных значений, во-вторых. при использовании скважин диаметром 4 - 10 см необходимо знать модуль упругости пород на базе 15-50 см, чего не обеспечивают испытание образцов породы, Следовательно, на точность определения напряжений будет влиять погрешность определения модуля упругости породы, вызванная масштабным фактором.Наиболее близким к изобретению является способ определения напряжений в исследуемом объекте, заключающийся в том, что измеряют расстояние между точками по поверхности исследуемого объекта, делают в нем вырез, после чего измеряют расстояние между теми же точками и нагружают объект, измеряют величину нагрузки, измеряют расстояние между теми же точками иВ щель 2 размещают расширяющийся при твердении материал 4 (фиг. 1 и 2). к примеру - быстротвердеющий расширяющийся гпиноземистый цемент. В центре щели по оси измерения до начала схватывания цемента устанавливают датчик регистрации давления 5;.например, фотоупругий датчик.В процессе расширения материала при его твердении снимают одновременно показания деформации щели по реперам, а по дат- . чику величину .давления, вызвавшего зту . деформацию, Таким образом, получают истинный модуль упругости породы, который используют для определения величины напряженного состояния с большой точно-, стью.Целесообразно до.размещения твердеющего материала.рэсширить центр щели на величину, равную диаметру датчика давления (фиг. 1), Это позволяет создать одинаковые условия для расширения твердеющего материала за счет его:одинаковой толщины по всей щели и, следовательно. упростить последующий расчет напряженного состояния. По окончании затвердевания и распирания материала датчик давления используют для измерения напряжений в массиве:пород в процессе выделения горных работ на данном участке.Поскольку при обработке результатов измерений по фцтоупругим датчикам также требуется как можно точнее определить модуль упругости породы в месте установки датчиков, предложенный метод позволяет существенно повысить точность измерения изменений напряжений беэ дополнительных затрат, Выполняется за счет совмещения двух методов: определения исходных (первоначэльных) напряжений в нетронутом массиве.и дополнительных, вызванных ведением.горных работ. 10 15 20 30 35 40 50 1, 2) и снимают второй замер О 2 Разницу между замерами О = О 2 - О используют в дальнейшем при расчете исходного напря женного состояния в направлении, перпендикулярном плоскости щели.В предложенном способе модуль упругости породы определяют следующим образом. нагружают объект, измеряют величину нагрузки, измеряют расстояние между точками на поверхности исследуемого объекта после его нагружения и по полученным данным определяют напряжения в исследуемом образце,Однако этот способ не позволяет определять величины главных напряжений, которые могут изменяться во времени как по величине, так и по направлению, что свойственно массиву горных пород в процессе ведения горных работ, Цель изобретения - повышение точности при исследовании массива горных пород в процессе ведения горных работ. Поставленная цель достигается тем,что в известном способе определения напряжений в исследуемом обьекте, заключэющемся в том, что измеряют расстояние между точками нэ поверхности исследуемого обьекта, делают в нем вырез, после измеряют расстояние между теми же точками и нагружают обьект, измеряют величину нагрузки, измеряют расстояниемеждуточками на поверхности исследуемого обьекта после его нагружения, по полученным данным определяют напряжения исследуемого обьекта, вырез выполняют в виде щели бурением исследуемого обьекта, точки располагают на краях будущего выреза, нагрузку прикладывают к стенкам выреза путем введения в вырез напрягающегося при твердении материала, для измерения нагрузки используют фотоупругий датчик давления, который размещают в центре щели в материале перед твердением материала,На фиг. 1 приведен конкретный пример реализации предложенного способа в массиве горных пород; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; нэ фиг. 3 - разрез Б-Б нэ фиг. 1.В стенке 1 горной выработки (фиг, 1, 2),расположенной в массиве горных пород вне эоны влияния очистных работ, до выбуривания щели 2 бурят. шнуры 3 (фиг, 3), глубиной 7-10 см, в которых фиксируют реперы и снимают начальный замер между ними О 1. Расстояние между реперами определяется техническими условиями и составляет обычно 15 - 25 см. Затем между реперами выбуривают плоскую разгрузочную щель 2 (фиг,Формула изобретен ия Способ определения напряжений в исследуемом обьекте, заключающийся в том, что измеряют расстояние между точками на поверхности исследуемого обьекта, делают в. нем вырез, после чего измеряют расстояние между теми же точками и нагружают обьект, измеряют величину нагрузки, измеряют расстояние между точками на поверхности исследуемого обьекта после его нэгружения, по полученным данным определяют напряжения в исследуемом объекте. о т л и ч а ю щ и й ся тем. что, с целью повышения точности при исследовании массива горных пород в процессе ведения горных рабат, вырез выполняют в виде щели бурением исследуемого объекта, точки располагают на краях будущего выреза, нагруз 1772594ку прикладывают к стенкам выреза путем введения в вырез напрягающегося при твердении материала, для измерения нагрузки используют фотоупругий датчик давления, который размещают в центре щели вматериале перед твердением материала,