Способ определения изменения напряженного состояния массива соляных пород

ВСЕ,.э 1 и ГО П И С А Н-И"Е"- 6487 Союз СоветсиикСоциалнстичесинкРеспублик ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ)( 31 С 39/О прнсоелинением заяв3) Приоритет -Опубликовано 07. Эяудярстяяквмй кямвт СССР ае двлям кзябрятянлй я втярмткй)(620. 3 17.088.8) ата опубликования описания 10. 12,80 2) Авторы изобретения Б, В. Титов и В. Е. Марако мов, С. Г. Ке Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института гвлургин(71) Заявите 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА СОЛЯНЫХ ПОРОДии я юляетение Изобретение относится к горной промышленности, предназначено для определени я косвенным алектрометрическим методом средней напряженности целиков при камерной системе разработки месторождений полезных ископае- ф мылиИзвестен способ определения иэмене-.я напряженного состояния горного1 О массива, основанный на измерении алек тропроводности горных пород, при котором в глубь массива пробуривают сква инны 11.Недостатком атого способа юляется обюательное бурение скважин.Известен также способ определения изменения напракенного состояния мас сивв соляных пород, включающий определение его электрического сопротив нинин 21.Однако точность и диапазон измерений способа ограничены.Целью настоадего иэобретени пя повышение точности н расшнр диапазона измерений напряженного состояния горного массива.Укаэанная цель достигается тем, что массив подвергают воздействию электрического поля ультразвуковой частоты для определения глубины разрушенной эоны, а об изменении напряженного состояния судят по относительному изменению несущей части целика.Также цель достигается тем, что частота следования импульсов тока равна 10 КГц.На фиг. 1 изображен график, иллюстрирующий влияние частоты электрического поля 1) на величину удельного сопротивления образцов каменной соли( Р) при различной интенсивности их механического нагружения, составляющей (102, 127, 153, 179 и 205) 10 Н/Мна фиг. 2 - график, на котором показано как влияет интенсивность механического нагружения ( 6, выраженная в % от разрушающей нагрузки) на величину удельного сопротивления для25 3 7854образцов различной формы одной и тойже сильвинитовой породы, с соотношениемсторон высоты (6 ) к диаметру 3 )равном О 5 и 2; нв фиг. 3 - графиквлияния ползучести на алектрическое соп 5ротивление каменной соли, подвергавшейся возцействию постоянной нагрузки,составляющей 40% от предела прочностина сжатие,нв фиг. 4 - графическая зависимость электрического сопротивленияйля образцов различных порой от частоты алектрического поляИэ графика (фиг. 1) видно, что "ростом частоты электрического поля,вариация электрического сопротивления,обусловленная изменением напряженногосостояния, уменьшается настолько, чтов области ультразвуковых частот электрическое сопротивление перестает бытьзависимым от величины напряженногосос тояни ьИэ графика (фиг, 2) винно, что увысоких образцов изменение алектросопротивления с ростом напряжений.происходит значительно интенсивнее,чем у низких.Электросопротивление образцов различной формы характеризует электросопротивление массива горных породна различном удалении от обнаженнойповерхности, Следовательно, на характер взаимосвязи алектрических и ме -ханических свойств изучаемого объема горной породы оказывают значи тельное влияние граничные условия,Как видно из графика (фиг. 3),35при оцном и том же механическомнагружении величина электрическогосопротивления ( Й ) с ростом времени ( Ь ) значительно уменьшается Слецовательно, электрическое сопротивление является зависимой величиной не только от величины механической напряженности, но и от времениее йействия.В области ультразвуковых частот45кривые совпадают (фиг. 4) Отсюдаследует вывод, что в области ультразвуковых частот алектрическое, полек изменчйвости состава однородныхпорой нечувствительно. 50Иэ вышеизложенного слецуетчтопроведение измерений с помощью 87 фэлектрометрии па ультразвуковой час тоте алектрпческого поля расширяет диапазон измерений вплоть цо напряжений близких к разрушающим, приэтом исключаются погрешности из - мерения, обусловленные изменчивостью состава горных порой и проявлением ползучести.Из графиков следует, что оптимальная частота следования импульсов электрического поля цля исследования соляных пород - 10 кГц, При измерениях электрического сопротивления на меньшей частоте электрического поля, появляются погрешности, обус - ловленные непостоянством состава, а при частоте меньше 5 кГц возникают погрешности, обусловленнные ползучестью горных пород.Проведение измерений на больших час -тотвх электрического поля нецелесообразно, так квк с увеличением частоты электрического поля уменьшается глубина зонцированпя.Формула изобретения1. Способ определения изменения напряженного состояния массива соляных порой, включающий определение его алектрического сопротивления, о т л и - чающи йс я тем, что, сцельюповышепия точности и расширения диапазона измерений, массив подвергают воздействию алектрического поля ультразвуковой частоты цля определения глубины разрушенной зоны, а об изменении напряженного состояния судят по относительному изменению ширины несущей части целика.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что частота слецования импульсов равна 10 кГце.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Арш Э.И. Райиоволновые измерения при добыче и разведке угля. К;. "Техника", 1967, с. 132-140.2. Авторское свидетельство СССР421773, кл, Е 21 С 39/ОО, 22.0 8.72.785487 О р.1 Ю Ю Ю Г)дсж 8 О а Фиг О НИИПИ Заказ 8792/ ираж 626 Подписное Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная,Ю Юд