Устройство для определения прочности горных пород в массиве

(71) Восточный наский институт пов горной промышле(56) Авторское свУ 638668, кл. Е 0Авторское свидВ 850798, кл. Е 0Авторское свидВ 494489, кл. Е 0 юл. В 20 учно-исс безопас едовательсти работ н ти А.Н.Умрихи 88.8)идетельство ССС г В 1/ОО, 1977. етельство СССР 2 0 1/00, 1979. етельство СССР 2 0/00, 1974. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯПРОЧНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД В МАССИВЕ,включающее корпус с размещенным внем механизмом перемещения, выполненным в виде коаксиального корпусуи установленного с возможностью осеного перемещения ползуна, соединенного с тягой, со сдвигающими элементами и с гидроприводом, гидравлическисвязанным с источником давления иконтрольно-измерительной аппаратурой,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности за счетобеспечения возможности проведенияиспытаний на сдвиг со сжатием в глубине массива и упрощения конструкции, оно снабжено нагружающим элементом, центрирующим наконечником, корпус выполнен в виде трубы с продольными прорезями в стенках в виде двух участков разной ширины, сопряженных между собой с образованием уступа, сдвигающие элементы установлены снаружи корпуса, подпружинены и шарнирно соединены через прорези корпуса с ползуном, который соединен с гидроприводом тягой, центрирующий наконечник установлен на наружной поверхности корпуса с упором на торец, противоположный гидроприводу, а нагружающий элемент выполнен в виде эластичной оболочки, жестко установленной на/ наружной поверхности корпуса между продольными прорезями и гидроприводом, при этом между наружной поверх" ностью корпуса и внутренней поверхностью эластичной оболочки выполнена замкнутая полость, гидравлически соединенная с источником давлений и контрольно-измерительной аппаратурой, причем ширина каждого из сдвигающих элементов выполнена ступенчатой в виде двух участков, соответстнующих участкам продольных прорезей и сопряженных между собой с образованием уступа12346 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения прочности горных пород в массиве.Цель изобретения - повышение точности измерения прочности горных пород за счет обеспечения возможности проведения испытаний на сдвиг со сжатием в глубине массива и упрощение конструкции. 10Иа фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - порядок перевода устройства из транспортного в рабочее положение; на фиг, 3 - установочный паз в стенке корпуса. 5Устройство состоит иэ корпуса 1, закрепленного на нем нагружающего элемента 2 с автономной гидравлической магистралью 3, соединенной с насосом 4, сдвигающих элементов 5, шар нирно закрепленных на ползуне 6, тягя 7, соединенной с ползуном 6 и гидроприводом 8 с источником 9 давления. Манометры 10 служат для контроля дав. ления рабочей жидкости в гндропряво де 8 и нагружающем элементе 2. Торец корпуса закрыт центрирующнм наконечником 11, имеющим диаметр, близкий к диаметру скважины, что позволяет обеспечить соосность корпуса со сква- Зб живой. Сдвигающие элементы 5 имеют первое утолщенное плечо 12, второе плечо 13 меньшей ширины, плоскую опору 14 и прижимаются к корпусу эластичным кольцом 15. В корпусе на учас- Зтке перемещения ползуна и сдвигающихэлементов имеются продольные прорези 16, прячем ширина части 17 прорези соответствует ширине плеча 12сдвигающего.элемента, ширина части18 прорези соответствует ширине плеча 13, а на их сопряжении образовануступ 19.Порядок определения пределов прочности ГОРНОЙ пОРОды В массиве на 45сдвиг со сжатием следующий.В исследуемый массив из горнойвыработки бурят скважину 20 в которой подготавливают несколько. участков.для проведения испытаний путем создання на обоих концах каждогоучастка цилиндрической вы".мки 21 сбольшим, чем у скважины, диаметром.Пря этом на концах участка образуются круговые торцовые площадки 22. Цилиндрические выемки могут быть созданы специальным расширителем 25 3или многоЪратной обработкой массива щелеобразователями, Корпус 1 со сдвигающими элементами 5, находящимися в транспортном положении, подается в скважину так, чтобы нагружающий элемент 2 точно разместилея на намеченном к испытанию участке 23. Затем насосом 4 закачивают рабочую жидкость в нагружающий элемент 2 до давления, обеспечивающего требуемое нагружение бстенок скважины на участке 23, после чего гидропривод соединяют с тягой 7 и упирают в стенку выработки 24. После этого источником 9 давления закачивают рабочую жидкость в полость гидропривода 8, тяга 7 движется в направлении из скважины, перемещая ползун 6 вдоль корпуса 1 в том же направлении, Сдвигающие элементы, находившиеся в транспортном положении 1, перемещаются в этом направлении до тех пор, пока их плечи 12, скользящие вдоль широкой части 17 установочных прорезей 16, не дойдут до уступа 19. При последующем движении ползуна 6 сдвига-. ющие элементы начинают поворачиваться (положение 1 Х) и устанавливаются перпендикулярно оси корпуса, при этом плечи 13 сдвигающих элементов входят в узкую часть 18 установочных прорезей 16, После того, как сдвигающие элементы плоскими опорами 14 вступят в контакт с круговой торцовой площадкой 22 испытываемого участка (положение ПЦ, дальнейшее перемещение ползуна и соответственно сдвигающих элементов приводит к сдвигу испытываемого участка, о наступлении которого судят по снижению давления рабочей жидкости в гидронриводе, Максимальное значение этого давления Р считают усилием сдвига, с учетом которого, а также площади сдвига, рассчитывают предел прочности на сдвиг.Для вывода сдвигающих элементов из рабочего в транспортное положение осуществляют обратное перемещение тяги. Сдвигающне элементы, упираясь тыльной частью в торец цилиндрической выемки 21, складываются и вновь занимают транспортное положение 1 и удерживаются в этом положении эластичным кольцом 15. Устройство готово к подаче по скважине к другому участку массива горных пород.1234625 Составитепь Г.АлексееваТехред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар едактор Е.Копча Заказ 2963/41 писное дПроизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектн Тираж ВНИИПИ Государств по делам изоб 113035, Москва, Ж