Устройство для измерения напряжений в массиве горных пород

Авторы патента:

E21C39 - Устройства для определения на месте разработки твердости или других свойств полезных ископаемых, например с целью выбора соответствующих инструментов для добычи

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1219805 (5g 4 Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ВСЕСОЮЗИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц, ;. ;",,1":, К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) 1067212 (21) 3791708/22-03 (22) 17.09.84 (46) 23.03.86. Бюл. № 11 (71) Сибирский государственный проектный и научно-исследовательский институт цветной металлургии (72) Н. И. Сартаков (53) 622.23.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1067212, кл. Е 21 С 39/00, 1982. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД по авт. св. № 1067212, отличаюи(ееся тем, что, с целью повышения точности определения направления главных напряжений, оно снабжено подвижной маркой в виде шарика, размещенной с возможностью свободного перемещения, замкнутой полости между коническим зеркалом с наружной зеркальной поверхностью и торцом с вето вода.

1219805

/ /

Фн p,Ó

Уиг 2

С.оставитслв II. якимович

Техрсд !4. Версс Корректор В. Вутяга

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

1 l 3035, Москва, Ж 55, Рауки".êàÿ наб., д. 45

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор О. Головач

Заказ !306)44

Изобретение относится к горному делу, в частности к приборам для исследования напряжений в горных породах, и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1067212.

Цель изобретения вЂ” повышение точности определения направления главных напряжений в массиве горных пород.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; HB фиг. 2 вЂ” вЂ” фотоупругий элемент с коническим зеркалом и направляющим конусом; на фиг. 3 вЂ” головная часть подвижного зонда.

Устройство состоит из серии датчиков 1, выполненных в виде цилиндров с диаметром осевого отверстия, несколько превышающим внешний диаметр подвижного зонда 2. Дarчики 1 состоят из элементов 3, выполненных из оптически чувствительного материал а, например, полистирола СД-5. Задняя торцовая часть элементов 3 покрыта зеркальным слоем 4. Перед элементом 3 вплотнук> к нему на эластичной кольцевой прокладке 5 установлено коническое зеркало 6 с внутренней зеркальной поверхностью. Для направленного движения и ориентировки в устройстве подвижного зонда передняя торцовая часть конического зеркала выполнена в виде конуса. Все датчики совместно с коническими зеркалами закрепляются внутри гибкой тонкостенной трубы 7, которая вводится в цилиндрическое включение.

Головная часть подвижного "-,îíäà вЂ” наконечник 8 имеет конусообразную поверхность. Внутри наконечника 8 установлено коническое зеркало 9 с внешней зеркальной поверхностью. Наконечник крепится к гибкой трубе 10, внутри которой находится световод 11. В замкнутом пространстве между коническим зеркалом 9, торцовой поверхностью световода 1 и гладкой внутренней цилиндрической поверхностью наконечника 8 находится подвижная марка в виде шарика 12 из материала, не прилипающего к поверхности, с которой он контактирует (например, металл, капля ртути).

Устройство работает следующим образом.

Гиокая тонкостенная труба 7 с размещенными в ней датчиками 1 устанавливается в цилиндрическом включении, образованном в исследуемом v.àòåðè3.7å, например в горной породе, и укрепляется к стенкам включения с помощью самотвердеющего клея Г!ри на10 гружении массива горных пород в датчиках 1 за счет совместного их деформирования с породами возникают напряжения, которые различны по своей величине в каждом датчике Вследствие неоднородности псрод и неравномерности распределения напряжений

В породе по длине включения. Для снятия

l!оказаний подвижной зонд? вводят в осевое

ОтВерстие да7 чиков 1 и ycòÿíHÂëèÂ27þò так, что видна оптическая картина в датчике 1.

)то достигается тем что 7уч поляризованного света проходит по световоду 1, последовательно отражаясь от зеркал 6 и 9, проходит сквозь фотоупругий элемент 3, отражаясь От зеркальной поверхности 4, вновь

llpoxo,7íT через фотоупругий элемент 3 и, отражаясь от зеркал 6 и 9, проходит по светоноду к пяблюдател1о. Часть луча, встретившая на своем пути шарик, который всегда находится в самой нижней части полости наконечника 8, отражается (или поглогцастся), в результате чего наблюдатель видит

ОптичеcKvlo картину.

По оптическим картинам, по..ученным с дат-иков 1, определяется ко шентрация напряжений с учстом их положения в пространстве в каждом фотоупр гом датчике 1 по отношению, например, к внешней нягрузЗб ке. Чем больше число датчиков 1 в скважине, тем точнее и качественнее определяется pacl ределение напряжений в массиве горных

I ÎÐÎÄ ПО ДЛИНЕ ВКЛЮЧЕПИЯ.

Устройство для измерения напряжений в массиве горных пород

Состав для моделирования горнотехнологических процессов на эквивалентных материалах // 1218107

Способ определения коэффициента диффузии влаги в пористых материалах // 1216344

Способ контроля напряженного состояния горных пород // 1216343

Прессиометр // 1214926

Способ определения напряженного состояния горного массива // 1214925

Способ определения термических напряжений в горной породе и устройство для его реализации // 1213197

Способ определения прочности горных пород // 1213196

Устройство для моделирования трещиноватости в образцах горных пород // 1213195

Способ контроля состояния горных пород // 1213194

Способ натурного определения сдвиговых характеристик грунтов на оползневых склонах // 2101417

Изобретение относится к строительству и предназначено для определения прочности грунтов на сдвиг на оползневых склонах при проведении крупномасштабных инженерно-геологических (оползневых) съемок на ранних стадиях проектирования для обоснования схем инженерной защиты территории от опасных геологических явлений с прогнозами оползней

Скважинный репер // 2103504

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для измерения деформаций в массиве горных пород

Способ оценки предельного напряженного состояния горных пород и устройство для его осуществления // 2106493

Изобретение относится к годному делу и может быть использовано для решения различных геомеханических задач, в частности, прогнозирования статической и динамической устойчивости горных выработок, пройденных, главным образом, в горных породах осадочного происхождения

Способ определения иерархического ряда размеров компонентов литосферы земли // 2116443

Способ контроля и прогноза прочности твердеющих закладочных массивов // 2127366

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и позволяет решить задачу осуществления долговременного контроля за прочностью твердеющей смеси, оптимизации ведения горных работ с одновременным упрощением конструкции датчика и методики измерений

Способ определения количества полезного ископаемого в массиве горных пород // 2130548

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам определения количества полезного ископаемого в массиве горных пород

Модель трещиноватого горного массива, вскрытого скважиной // 2134346

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в области лабораторных исследований процесса цементации трещиноватых горных пород

Устройство непрерывного контроля напряженного состояния и степени удароопасности краевых зон массива горных пород // 2134783

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для непрерывного контроля с дневной поверхности состояния массива горных пород

Способ определения изменений напряженного состояния массива горных пород во времени и устройство для его осуществления // 2135770

Изобретение относится к строительству, горному делу и экологии, в частности к регулированию процессов изменений механического состояния массивов грунтов и горных пород

Способ выявления сейсмически опасного горного массива // 2137919

Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано для выявления потенциальных очагов мелкофокусных поверхностных землетрясений на площадках предполагаемого строительства или в населенных пунктах