Устройство для испытания горныхпород

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски нСоциалист ическикРеспублик(51) М.К . Е 21 С 39/00 Гееударетееннмй комитет но делам изобретений н аткрытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для испытания горных пород.Известно устройство для испытания горных пород вдавливанием, содержащее камеру высокого давления для размещения образца, расположенный в ней индентор и гидроцилиндр, шток поршня котопого взаимодействует с индентором. Кроме того, устройство снабжено обоймой с несколькими инденторами. а шток поршня гидроцилиндра установлен с возможностью поворота относительно своей оси и на нем выполнен торцовый выступ для поочередного взаимодействия с инденторами 11.Однако с его помощью невозможно проводить испытания горных пород непосредственно в скважине.Известно устройство для испытания горных пород, содержащее корпус, узлы распора и внедрения с инденторами, подводящие каналы и регистраторы 2.Недостатками известного устройства являются невозможность определения масштабного фактора при одноосном растяжении и сжатии горных пород, а также низкая точность измерения прочности горныхпород в массиве.Цель изобретения - повышение точности определения прочностных свойств горных пород и определение масштабного фактора при одноосном растяжении и сжатиигорных пород,Поставленная цель достигается тем, чтоустройство снабжено излучателем и преобразователем ультразвуковых колебаний, установленными на корпусе со стороны, про 10 тивоположной узлу распора, а узлы внедрения инденторов снабжены дополнительными инденторами с различной площадьюоснования.На чертеже изображено предлагаемоеустройство, общий вид.Устройство состоит из скважинного зонда 1, содержащего корпус 2, узлов 3 и 4внедрения инденторов, узла 5 распоров,сообщающихся каналов 6 и подсоединительных гнезд 7, На корпусе 2 установлены распорное устройство 8, съемный излучатель 9и преобразователь 1 О. Узлы 3 и 4 внедрения инденторов представляют собой силовые камеры с рабочими силовыми цилиндра ми 11 и 12. Для возврата инденторов 13 в исходное положение служит штоковая полость 14, а для возврата инденторов 15 возвратное устройство отсутствует. С фиксирующими приборами 16 зонд соединен трубопроводами 17 и кабелем 18.Оценка прочности пород в массиве осуществляется путем измерения усилия, необходимого для разрушения породы при внедрении инденторов в стенку и забой шпура, а также измерением скорости распространения ультразвуковых колебаний в массиве.Устройство работает следующим образом.Путем подачи рабочей жидкости по трубопроводам 17 и сообщающимся каналам 6 к узлу 5 распора зонд 1 фиксируется в шпуре. Усилие распора контролируется фиксирующими приборами 16 . Затем рабочая жидкость подается к узлу 3 бокового внедрения инденторов, и через силовые цилиндры 11 инденторы 13 внедряются в стенку шпура. Величину развиваемого усилия устанавливают фиксирующими приборами 16. После регистрации факта разрушения породы всеми инденторами 13 подается рабочая жидкость в штоковую полость 14, и инденторы 13 возвращаются в исходное положение. Далее рабочая жидкость подается в узел 4 внедрения инденторов и через силовые цилиндры 11 инденторы 15 внедряются в забой шпура, а величина развиваемого усилия устанавливается фиксирующими приборами 16.Измерение скорости распространения ультразвуковых колебаний в массиве пород осуществляют при помощи излучателя 9 и преобразователя 10 ультразвуковых колебаний, установленных на корпусе зонда 2 и соединенных кабелем 18 с фиксирующими приборами 16.Определение скоростей распространения продольных волн производится в шпуре, а определение скорости распространения поперечных волн производят на керне, взятом 8403524из этого шпура. Далее определяют прочность породы в массиве по ГОСТ 21153.7-75.Масштабный фактор определяют путемвнедрения нескольких инденторов, имеющих разную площадь. Показатель масштабно 5 го фактора Ма вычисляется какгде- временное сопротивление образцазаданных размеров;1 О2, - уровень прочности образца бесконечно больших размеров.Использование предлагаемого устройствапозволяет достоверно определить физико- механические свойства горных пород в массиве, повысить точность измерений, надежно построить корреляционные связи и провести регрессионный анализ показателей свойств и определить масштабный фактор при одноосном растяжении и сжатии горных пород,20Формула изобретенияУстройство для испытания горных пород,содержащее корпус, узлы распора и внедрения с инденторами, подводящие каналы и регистраторы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения прочностных свойств горных пород и определения масштабного фактора при одноосЗО ном растяжении и сжатии горных пород,устройство снабжено излучателем и преобразователем ультразвуковых колебаний, установленными на корпусе со стороны, противоположной узлу распора, а узлы внедрения инденторов снабжены дополнительными инденторами с различной площадью основания,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР4 О М 0 532036, кл. Е 21 С 39/00, 1 972.2, Авторское свидетельство СССРМо 607017, кл, Е 21 С 39/00, 1976.ов Корректо Подписи СССР ошк ий д. 4/5роектная, 4 едактор Г. Кацалапаказ 4709/45ВНИИПИ Гопо дела113035, МоскаФилиал ППП Па Составитель Е. БТехред А. БойкасТираж 627 ударственного комитета изобретений и откры Ж - 35, Раушская на ент, г. Ужгород, ул.