Способ определения абсолютных значений напряжений в малопрочных угольных пластах

СЭОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 146 39 0 584 Е НИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕПЬСТВУ АВТОРСКО 2 ил. рному онтро остоя Изоб делу, в напряжен ния угол Цель ности изаНа фиг.1 пции способазначений напругольных плаки зависимости и релаксаСпособ ос ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Лавров И.М. Разработка методаопределения абсолютных значений напряжений и параметров полэучести вмягких угольных пластах: Автореф.дис. на соиск. учен. степени канд.наук. М., 1978, с. 5-7.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБСОЛЮТНЫХЗНАЧЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЙ В МАЛОПРОЧНЫХУГОЛЬНЫХ ПЛАСТАХ(57) Изобретение относится к горномуделу. Цель изобретения - повьппениеточности, обеспечение оперативности.В угольном пласте бурят скважину ивырезают щель в забое скважины. С по-,етение относится к го частности к методам к но-деформированного с ьных пластов.изобретения - повьппенйе т обеспечения оперативности оказана схема реалипределения абсолютныхяжений в малопрочныхтах; на фиг. 2 - графией напряжений ползучесии от времени.уществляют следующим о мощью датчиков напряжения, один из которых соответствует размерам щели, а другой установлен в щели с распором, одновременно измеряют напряжения ползучести д (й) и напряжения релаксации бр (С) во времени. Фиксируют момент времени 1,, при котором разность напряжений релаксации и ползучести стабилизируется, и опреде ляют абсолютное значение напряжения по формуле весЬр (й 0) (1 стк)/ Фр (,) - Ьр (йю ) + 6, (Т), где(1,) - первоначальное напряжение релаксации; ор (1 ) - напряжение релаксации в момент времени С; Ь(1,6 ) - напряжение ползучести в момент времени 1. Область абсолютных значений напряжений, действующих в пласте в лкбой момент времениизмерений, оперативно оценивают по соотношению 6(й)обр ( и)1 з,п. ф-лы, 1;табл. 2РВне зоны влияния очистного забояиз подготовительной выработки вугольном пласте пробуривают скважинуглубиной 5-7 м и вырезают.в забоескважины щель. С помощью вдавливающего устройства 1 статистическим илидинамическим способом вдавливают вэту щель устройство, снабженное двумя плоскими электротензометрическимидатчиками 2 и 3 напряжений. Датчиком2,установленным в щель, геометрические размеры которой соответствуютразмерам датчика 2, замеряют при установлении контактных условий возрас(1) асс( стад г де( ) - первоначальное напряжер Оние релаксации, равноевеличине распора при ЭОустановке датчика 3;6 (С ) - напряжение релаксацииафтабв моменг времени ,-,1Ь(1:а) - напряжение ползучестив момент времени СВ случае необходимости предвари,тельной оперативной оценки области абсолютных значений действующего в массиве напряжения сравнивают в любой момент времени (1) текущие зна чения напряжений ползучести п (п) и релаксации Ьри определяют область абсолютньх значений напряжений (фиг. 2) иэ соотношения6 с 6. с Бр(п)а (2) 45П р и м е р. Вне зоны влияния очистного забоя из вентиляционного штрека на расстоянии 80 м от лавы пробуривают скважину глубиной 5 м. торце 50 скважины пропиливают параллельно плоскости пласта щель длиной 450, ширииной 100 и высотой 10 мм, в которую вдавливают устройство, снабженное двумя плоскими датчиками найряжений, в качестве которых используют плоские электротензометрические мессдозы с диапазоном измеряемых давлений до 30 МПа с чувствительностью 0,11 ИПа. тающие во времени напряжения ползучести о (С), Начальные напряжения,ярегистрируемые в момент установкидатчика, равны нулю, Датчик 3 устанавливается с предварительным распором Бр (о ), превышающим или равнымН, где р - объемный вес вышележащих горных пород, Н - глубина залегания угольного пласта. Начальные напряжения, регистрируемые датчиком 3в момент установки, равны величинепредварительного распора 6 р(,).Датчиком 3 регистрируют уменьшающиеся во времени напряжения релаксации 15Бр(Е),При одновременном измерении напряжений ползучести и релаксации фикси руют момент времени, когда разность значений напряжений релаксациии ползучести стабилизируется, а абсолютное значение напряжения рассчитывают по формуле Датчиком, установленным в торцещели, геометрические размеры которого соответствуют размерам щели, измеряют напряжения ползучести с момента установления контактных условийчерез 10 ч,Датчик, вдавленный в устье щелис предварительным распором, равным2приблизительно 1,5 уИ, т.е. 150 кг/смрегистрирует напряжения релаксации,начальные значения которых в моментустановки датчика равны величинепредварительного распора, т.е,150 кг/см . Информацию с датчиков напряжений передают непрерывно на поверхность и регистрируют на цифропечатающем устройстве.Значения полученных экспериментальных данных приведены в таблице.Полученные значения напряжений .ползучести и релаксации ежесуточносравнивают и с целью предварительнойоценки абсолютных значений действующих в пласте напряжений определяетсяобласть этих значений по соотношению(2). Например, на десятые сутки об,ласть абсолютных значений напряженийгнаходится в диапазоне 61,2 кг/см сс Ьа,(С )с 87,4 кг/см . По мере поступления информации область значений, определяемая по приведенному соотношению сокращается.Более точное определение абсолютных значений напряжений производят вмомент времени, когда текущиесуточные значения напряжений ползучести и релаксации отличаются от суточных значений в предыдущие суткине более чем на 47., что обуславливается точностью применяемой аппаратуры.Расчет абсолютных значений напряжений производят по формуле (1):Ь,(С,) = 68,7 кг/смИзобретение позволяет повысить надежность и оперативность при контроле напряженного состояния пласта.Формула изобретения1. Способ определения абсолютныхзначений напряжений в малопрочных угольных пластах, включающий бурениескважины в угольном массиве, вырезание щели в забое скважины, измерение напряжений полэучести с помощью датчика, установленного в этой щели и1463916 где с(Г ) - напряжение цолзучегти в момент нремени Ьр - напряжение релаксации в момент времени)-ь та первоначал 7 8 о 910 11 12 13 акс ние ста 6) апряжение омент вре и ( стс 6) апряжение момент вре по п.1, о м, что, с вности, об напряжения 2, Способщийся т сть абсолютлюбой мо4 15 т 16 17чения операт ных значений мент времени по соотношен 69,4 69,2 расчет абсолютных значений напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыщения точности, одновременно с измерением напряжения5 ползучести измеряют напряжение релаксации с помощью дополнительного датчика, установленного в щель с распором, фиксируют момент времени (16 ), когда разность значений напряжений релаксации и полэучести стабилизируется, а абсолютное значение напряженияб рассчитывают по формулеиаэс 06)+ь(е, )ьное напряже" ациирелаксации в мени Й; ползучести в МЕНИ Естабт л и ч а юцелью обеспе измерения оценивю 56,6 58,8 61,2 62,7 63,7 64,7 65,6 67,2 67,8 50,3 31,2 120,4 12,5 106,3 101,6 97,0 95,8 94,3 87,4 85,0 75,1 73,8 72, 1 70,5- 14 б 3916 дрйю Составитель В.ТальвойшРедактор М.Бланар Техред,Л.Сердюкова. ректор Н. Корол СССР 49 ета по иэобретеа, 3-35, Раувская елъский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина,101 Проиэводстввнно-и Закаэ 805/39 Тираж ВЯИИПИ Государственного ко 113035, Ио