Способ испытания образцов горных пород

Класс 4 Йвтор идетельетво на нзобретени ПИС способа испытания образцо ных пор ву Т. А. Молчанова, заявленному а (спр. о перв.99753),ва опубликовано 31 октября 1932 года. Чтобы возможно было испытывать нафильтрацию образцы ,горных пород с произвольной формой поверхности излома, предлагается образец окружатьцементной кольцевой прокладкой для прикрепления к ней напорной коробки.На чертежах фиг. 1 - 6 изображают последовательные стадии подготовки образца для испытания предлагаемым способом; фиг. 7 - схему установки подготовленного образца и включения в напорную сеть.Глыба твердой породы 1 раскалывается (с помощью клиньев или открытым взрывом) на две части. Этю части симметрично накладываются одна .на другую, при чем боковые края 2 поверхности соприкосновения АВ прокладываются резиновой лентой 3, а в верхнем и нижнем концах и в середине, с наружной стороны лент 3, укладываются небольшие сменные прокладки 4 из мягкого железа.После этого глыба охватывается хомутами 5, заклинивается в них и стягивается болтами 6. Затем горцовые".просветы трещины закрываются водонепроницаемой лентой 7 (резиновой йли клеенчатой), которая прикрепляется к породе по краям ленты клеем, нераспускающимся К авторскому свидетельс 19 декабря 1931 го О выдаче авторского свидетельв воде. Лента берется длинная, и свободные концы 8 ее заворачиваются,На более ровный торец подготовленной таким образом глыбы устанавливается коробчатая внутренняя опалубка 9, которая покрывается верхней опалубкой 10 в виде доски, с отверстиями 11, в которых устанавливаются болты 12. Выступающие головки болтов заделываются в бетонную подушку 18.После затвердения бетона, опалубка 10 снимается с болтов, вынимается опалубка 9, а бетонная подушка перепиливается, в направлении 14 по поверхности соприкосновения АВ для того, чтобы была возможность изменять поперечный размер этой поверхности путем смены прокладок 4 разной толщины. В плоскости разрезов укладываются уплотняющие резинфвые ленты 15.Подобная же лента 16 укладывается на верхнюю поверхность йодушки 13 и на нее устанавливается металлическая открытая со стороны глыбы коробка 17, фланец,которой 18 снабжен отверстиями 19 для выступающих из бетона болтов 12. Коробка 17 притягивается к бетонной подушке с помощью гаек 20.Коробка 17 снабжена двумя трубками: подающей 21 и отводящей 22жидкость, при помощи которой производится испытание. В стенке коробки 17 установленстержень 23, с которым скрепляется конец 8 ленты 7. В требуе.мый момент испытания стержень . вращают вручную, лента отрывается от поверхности камня и сворачивается, открывая трещину по поверхности соприкосновения АВ.Нагнетание воды может производиться путем присоединения трубки 21 к водопроводной трубе 24, в которой имеется избыточный по отношению к требуемому испытанием напор; нагнетание раствора производится с помощью насоса.Профильтровавшаяся через трещину жидкость собирается в сосуд 27, устанавливаемый под противоположным концом 28 трещины, Для предупреждения растекания выходящей жидкости по нижнему торцу камня вдоль трещины приклеивается к нему резиновая лента 29, которая оттягивается в виде жолоба, по которому жидкость стекает в сосуд.В коробке 17 установлен термометр 30.Метод производства испытаний состоит в том, что уплотняющая лента 3 укладывается в параллельные два ряда.Расстояние между ними, с поправкой на разжатие лент, и толщина железных прокладок 4 определяют размеры фильтруюшей трещины.Фильтрация производится при неиз менной величине напора, в течение отдельного испытания. Отмечается время начала и. конца каждой стадии испытания, Производится замер - суммар, ный и по срокам - количества профильтрованной жидкости, При опытах с растворами отмечается первый момент появления его в отверстии 28 трещины и затем периодически определяется состав фильтрата, Замеряется температура жидкости в сосуде 27 и при выходе из трещины 28, При испытаниях с водой предварительная фильтрация про изводиЛя до наступления равномерного истечения воды из отверстия 28, после чего производится запись напора, времени, расходов, температур. Определение величины коэфициента фильтрации производится при разных напорах по формуле Гарси, с поправкой на, температуру.Испытания производятся при разныхпоперечных размерах трещины, с сохранением постоянных условий. Вычерчиваются кривые в зависимости коэфициента фильтрации от напора и от сечениятрещины. Определяется среднее удельноесопротивление фильтрации водыи данного сечения трещины по формуле:Н.1.Т. ,п 1, - , гдеН - напор при фильтрации;1 - длина трещины по падению;,. г - площадь поперечного сечения трещины;Т - продолжительность стадии испытания;С - количество профильтрованной воды;- вязкость воды при 1 испытания.Вычерчивается кривая т 1, в зависимостиот единицы площади сечения трещины.Определение суммарного сопротивления фильтрации через трещину возможнопутем измерения наПора, с которымвытекает вода из отверстия 28 и сопоставления его с напорами в коробке 17,При испытании с цементными растворами, фильтрация раствооов определяется для двух случаев: а) трещиныс сухими стенками и б) трещины, заполненные водой. Если трещина сухая, топри изготовлении бетонной подушки 13принимаются меры, предупреждающиепопадание в трещину воды. После полной сборки всего устройства, в коробке 17 устанавливается циркуляция раствора под назначенным напором, Записывается время снятия закрывающей трещину ленты 7 и производится наблюдение над появлением жидкости через отверстие 28; это время записывается, Отмечается состав выходящей жидкостии изменения ее, путем собирания фильтрата в отдельные сосуды, с последующимзамером количества и определением состава, Если скважина заполняется осевшими частицами раствора настолько, чтоистечение прекращается, то концом испытания считается время, когда истечение начинает происходить только отдельными каплями. По окончании испытаниякоробка 17 снимается; по истечении перемены схватывания цемента разбираются хомуты 5, трещина раскрываетсяи выясняется картина . оседания частицраствора в полости трещины. Для большей наглядности целесообразно окрашивать раствор перед опытом,При трещине, заполненной водой, после сборки устройства коробка 17 напал. няется водой, лента 7 снимается и напор повышается до назначенного для испытания, После того, как установится равномерное истечение воды из отверстия 28, трубка 21 переключается на насос, нагнетающий раствор. Началом испытания считается момент появления раствора в отводящей трубке 22. Конец испытания определяется, как указано выше. При фильтрации цементного раствора, как и иной физической смеси с водой, через трещину, некоторое количество частиц цемента осаждается на ее стенках и происходит измецение в размерах поперечной площади трещины и в механическом составе и консистенции фильтрата. В виду этого, существующие формулы непригодны для определения искомого коэфициента и самое содержание этого понятия является иным.Имеется предварительное предположение о возможности следующего основного определения величины искомого коэфициента:к Р Я Р) Ь где 0 р и 0 ь - объемное количество фильтрата: раствора и воды, полученные при тождественных условиях испытания, р - удельная вязкость фильтрата раствора, истекавшего из трещины при окончании опыта.Картина оседания цементных трещин на стенках открытой после опыта трещины характеризует тампонирующее действие раствора,Предмет изобретения.1. Способ испытания образцов горных пород на фильтрацию, с использованием напорной распределительной коробки, отличающийся тем, что, в целях испытания образца с произвольной формой поверхности его излома, соответствующая часть образца окружается кольцевой, выполняемой из цементных растворов непосредственно на образце, прокладкой для крепления к ней напорной коробки.2, В способе по п. 1 приспособление для возможно точного определения .начала испытания, отличающееся применением поворотного в отверстии коробки 17 стержня 23 и закрепленной на нем ленты 7 - 8, служащей для изоляции образца от наполняющей коробку 17 жидкости и навиваемой на стержень при начале испытания,