Способ определения прочности горной породы

(щ 991048 Сафа СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(И ) М. КВ.З с присоединением заявки М Е 21 С 39(00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытийОпубликовано 23.01.83, Бюллетень Ио 3 Дата опубликования описания 230183(72) Авторы изобрвтения онецккй ордена Трудового Красно политехнический институт) Заявител ГОРНОЙ РОЧНО ПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯПОРОДЦ 2 деления прочющий нагружепри помощи я нагружения ов.акустичесизвестного способао он не учитывает заетров акустическойости нагружения и неелять прочность разтличающихся структустат я то м Неявляевксимоэмиоспозвол ть парам от око ет опред пород, рой. Целью изобр ние точности иляется повыще-.3 я я ний Изобретение относится к горному делу й предназначено для построения паспорта прочности горной породы.Известен способ определения прочности горной породы на одноосное сжатие, включающий нагружение образца горной породы и регистрацию параметров акустической эмиссии 11.Недостаток этого способа заключается в том, что определяют лишь один параметр прочности породы, - предел на одноосное сжатие; который не может характеризовать ее в сложнонапряжекном состоянии.Известен способ опреВ ности массива, включанке породного обнаженияштампа, измерение усклик регистрацию параметркой эмиссии 2. Указанная цель достигается тем,что согласно способу, включающемунагруженне породного обнажения пркпомощи штампа, измерение усилия нагружения и регистрацию параметровакустической эмиссии, параметры акустической эмиссии регистрируют припостоянной скорости деформирования 10 породы, определяют отношение мощности акустической эмиссии к усилию нагружения, по величине которого судято коэФФициенте сцепления, и эфФективную.частоту акустического сигнала,по которой судят об угле Внутреннего трения породы.На Фиг. 1 изображена схема испытаний; иа Фиг. 2 - типичный вид акустической характеристики, на Фиг. 3 2 О и 4 - граФики- зависимости сцетцтенияпороды от интенсивности акустическойэмиссии и угла внутреннего тренияот эФФективной частоты акустическогосигнала.Способ осуществляют следунаим об-.разом.На поверхность 1 породного обнажения устанавливают индентор 2 круглогосечения, имеющего диаметр, 4 7 100,где а - характерный размер структур" О ных зерен, из которых состоит порода,991048 исцелю акуспачески сцгнало 5 К индентору 2 прикладывают силу Р от . нагрузочного устройства (не показано). При этом величину силы постоянно фиксируют силоизмерителем (не показан), усилне Р регулируют так, чтобы поддерживать скорость деформации 5 поверхности 1 постоянной и равной 0,03 мм/с. Контроль за постоянством скорости ведут с помощью чувствительного индикатора 3 деформаций. В.процессе деформирования поверхности 1 из 10 меряют с помощью пьезоэлектрического датчика 4 акустическую эмиссию породы.На графике ( фиг. 2) приведено количество акустической энергии О, выделяемое в единицу времени акустическая мощность), и акустическая мощность, отнесенная к уровню напряжения (интенсивность) в зависимости от частоты колебаний.20Суммарную мощность или интенсив- . ность подсчитывают как площадь, ограниченную графиком.Эффективную частоту определяют как средневзвешенную по формуле гдеи Ъ - средняя частота и интенсивность акустических колебаний на фиксырованном частотномдиапазоне.Перед провЕдением массовых испытаний целесообразно провести тариров- З 5 ку прибрров с целью устранения иска" жений от различных конструктивных особенностей этих приборов. Для этого выбуривают крен. из пород разной крепости и разных составов,из готавливают образцы со строго параллельными поверхностями и испытывают пределы их прочности при одноосном сжатии и растяжении на прессе в,лаборатории. Одновременно в шахтных ус ловиях на обнажении этих же пород снимают акустическую эмиссию при вдавливании индентора, затем опреде. ляют интенсивность Я и эффективную частоту 5 эмиссии, По результатам лабораторных испытаний строят паспорта прочности пород и определяют величины сцепления С и углов внутреннего трения .ф . После этого строят тарированные зависимости результатов лабораторных и.шахтных испытаний, т.е, зависимость С от % и 9 от 1 . В дальнейшем испытания проводят только в шахтных условиях, а С и 9 определяют по тарировочным зависимостям.Примененве данного способа позволит повысить точность определения паспорта прочности горных пород и упростить работы при проведении ис" пытаний. Формула изобретения Способ определения прочности гор. ной породы, включающий нагружение породного обнажения при помощи штампа, измерение усилия нагружения и регистрацию параметров акустической эмиссии, о т л и ч а ю"- щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, параметры акустической эмиссии регистрируют при постоянной скорости деформиро-вания породы, определяют отношение мощности акустической эмиссии к уси - лию нагружения, по величине которого судят о коэффициенте сцепления,и эффективную частоту акустического сигнала, по которой судят об угле внутреннего трения породы.источникиинформации, принятые во внимание при экспертизе1. "Разработка месторождений полезных ископаемых", 1980, В 57, с,33.2. Авторское свидетельство СССР В 789739, кл; С 01 й 29/04, 1978.991048 ь Вт.йпа гав С,И у гра ОИ 2 езкина ошко оррект Редактор А Тираж 601Государственного комитетлам изобретений и открытМосква, Ж, Раущская Заказ 8 у де жгород, ул. Проектная атентф,иал П НИИП по 1303Составитель ина Техред А.Ач