Способ определения относительных сдвижений массива горных пород

(51)5 Е 21 С 39/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) СиЬирский Филиал Всесоюзного на"учно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела(5 б) Авторское свидетельство СССРй 487234, кл. Е 21 С 39/00 1972(54) СНОСОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНЫХСДВИХЕНИИ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение относится к горномуделу, в частности к методам определения величины межслоевых сдвигов пород. Цель изобретения - повышение точности. В массиве пород на заданнуюглубину бурят скважину, в которой вэластичной оболочке с наполнителемразмещают на всю глубину проволочнуюиндикаторную струну из материала, об" Изобретение относится к горному делу, в частности к методам измерения глубинных деформаций, преимущественно величины межслоевых сдвигов пород, слагающих горный массив.Цель изоЬретения - повышение точности,На Фиг. 1 показано расположение индикаторной струны в скважине в период межслоевых сдвигов горного массива; на Фиг. 2 - то же, при выполнении ин" дикаторной струны в виде бифилярной петли.Скважина 1 проЬурена в исследуе". цом горном массиве 2. Проволочная ин 2 ладающего памятью Формы. После этого пространство между эластичной оболочкой и скважиной заполняют сыпучим материалом, При выполнении струны в виде стержня в качестве наполнителя используют горючую смесь, состоящую из древесных опилок с пиротермитным порошком.При выполнении струны в виде бифилярной петли в качестве наполнителя эластичной оболочки используют гранулы силиката натрия. После временного интервала, в течение которого происходят межслоевые сдвиги пород, кратковременно нагревают в скважине струну- стержень за счет. сгорания горючей смеси или струну-петлю за счет пропускания поЖ ней электрического тока. После охлаждения струну извлекают из скважиныи вновь нагревают, По характеру деформации изгиЬа нагретой. струны определяют глубину, величину и направление межслоевых сдвигов горных пород. 2 з.п. Ф-лы, 2 ил. Ьай 4 ь дикаторная струна выполнена в виде цр стержня 3 (фиг. 1) или Ьифилярной петли 4 (Фиг. 2) из материала, обладающего памятью Формы, например титаноникелевого сплава. Эластицная оболочка 5 заполнена наполнителем, в качестве которого для струны в виде стержня 3 используют твердую горючую смесь 6, а для струны в ниде петли 4 - гранулы ,фт 7 силиката натрия. Скважина 1 заполне- в. на сыпучим материалом 8 (транслитная засыпка), а для нагрева петли 4 используют источник 9 тока с кабелем 10.Способ осуществляется следующим образом.Для получения необходимой информации о развитии процесса сдвижения происходящего в подрабатываемой толще горных пород, в исследуемый массив 2 на заданную глубину бурят скважину 1 и опускают в нее эластичную оболочкувыполненную, например, из мешковины или полиэтилена в виде чулка. В оболочке 5 размещают проволочную ин.1 О дикаторную струну. При этом в зависимости от условий залегания пластов . горных пород и их насыщенности взрыво. опасными газами индикаторную струнувыполняют либо в виде прямого стержня 3, либо в виде Ьифилярной петли 5 из материала, обладающего памятью формы, В случае использования стержня 3,эластичную оболочку 5 заполняют твердой горючей смесью 6, которую готовятсмешиванием древесных опилок с. пиро"термитным порошком. При использованиибифилярной петли 4 эластичную оболоч,ку 5 засыпают гранулами 7 силикатанатрия, После этого, в оЬоих случаях,пространство между эластичной оболочкой 5 и скважиной 1 заполняют транслитной засыпкой 8, которая способнапри сохранении сыпучести и практичес 20 25 ки без. искажений передавать линейные 30 деформации сдвижения слоев горных пород на элементы индикаторной струны.В качестве такой засыпки может Ьытьиспользована смесь речного песка смелким гравием или щеЬнем. Приготовленную таким образом скважину 1 с установленной в ней проволочной индикаторной струной оставляют в неприкосновенности на заданный временной интер" вал, в течение которого происходят межслоевые сдвиги горных пород,В результате поперечных сдвижений форма скважины 1 нарушается, а стержень 3 или бифилярная петля 4 изгиба 1 величину и направление смещенийслоев горных пород, Для того, цтобыв материале образовавшейся проволочной матрицы произошло запоминание формы изгибов, его нагреваютПри этомподжигают горючую смесь б или пропускают электрический ток по бифилярнойпетле 4, которая подключена посредством кабеля 10 к источнику 9 тока. Врезультате сгорания горючей смеси бстержень 3 последовательно прогревается по всей длине и в его материалепроисходит запоминание той формы изгибов, которую он имел в нагретом сосются, точно копируя по длине скважины 45 тоянии, а в транслитной засыпке 8, заполняющей скважину 1, образуется канал по Форме эластичной оболочки 5 заполненный пеплом, из которого стержень 3 после его остывания легко извлекается, Аналогичные процессы происходят и в бифилярной петле 4 при нагревании ее электрическим током, Однако гранулы / силиката натрия не сго.- рают, а яспениваются, образуя рыхлую податливую среду, заполняющую эластичную оболочку 5 из которой бифилярная петля 4 после охлаждения также легко извлекается, В процессе извлечения из скважины 1 как стержень 3, так и Ьифилярная петля 4 частично или полностью расплавляются и теряют первоначальную форму изгибов, Однако при повторном нагревании в своЬодном сосостоянии они самопроизвольно изгибается и принимают ту форму, которую имели при первом нагревании, точно копируя все сдвиги и искривления стенок скважины 1, образовавшиеся в результате смещений слоев пород, приле" гающих к ее стенкам По расстоянию до этих изгибов, их величине и направлению судят о характере сдвижения подработанной толщи или тектонических процессах, происходящих в горном массиве.Изобретение позволяет повысить точность измерения путем образования копирующей матрицы и тем самым увели" чить информативность о .характере сдвижений подработанного массива горных по- пород или геотектонических процессах сдвига, происходящих на границах литосферных плит или блоков пород. Кроме того, на основании Фактических данных о величинах и направлениях межслоевых и межблоковых сдвигов можно более обоснованно и целенаправленно моделировать процессы деформирования массива горных пород, прогнозировать ус" тойчивость вертикальных стволов и скважин, зданий и сооружений в местах выхода сосредоточенных реформаций на поверхность.формула изобретенияСпособ определения относительных сдвижений массива горных пород, включающий бурение скважины в исследуемом горном массиве, установку в скважине на всю ее длину проволочной инди614 ИП л,чи напр важиныбину, величи гов гоРных порпо Од ои струны, з аполнение сквм - с лоевых сдви ка торн1 отл налом и изм мерение дефор ч 2 Способ по и.в качестве наполсыпучим матер ны о тлича ю щ и и с я и щийся тем, что в о ючуюю смесь сосмации струн что, с це елью повыше ния точност у ют из ма- нителя используют г р юевесных опи лок с пиро терыполняю н ю стру т ее.та нагрев струны осуиндикатор у амятью йорм ы размещаю и митн ым порошком,ем горючеи с меси,чной оболочк внутри эластич1 ю- в скважине внуняют наполнителем,о струну выполн заполненнои в теч рого 10 о щ и ия нагрев с труо интервала, о ных щя ной петли, менног ые сдвиги гор в виде Ьиилярпропуска- происходя т межслоев ю струну кратко р в ены в скважине осущ ествляют иа в качестиндикаторную стр ,ения1 еского тока, а в ка пород, евают и и осле охлажд нием электричтичнои 0 болочки исменно нагр затем вновьолнителя элас скважины, ве напката натрия. извлекают из и по характеру деформации 15яют пользуютр ,изги а ои стру 6 индикаторной стругьвойШКорР Иарошор СостаеительВ. ТТехРед ффОВицкая редактоР 0ЮРкгкнт сейнзобретенняир нская набулрагарнна,1 венног 1 13035ужгородом1 флатенткомбинат,1 ьскин И ПРоизаоЛстВ Заказ 479цниипиу Тираж 389нтета покойнмосква Подписное открытия д, 4/5