Устройство для определения деформационных свойств и напряжений массива горных пород

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 E 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

С:

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3831241/22-03 (22) 29.12.84 (46) 23.07.86. Бюл. № 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела цветной металлургии (72) В. В. Жуков, В. И. Борщ-Компониец, |О. А. Лебедев и А. В. Гончаров (53) 622.289 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 827787, кл. E 21 С 39/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1040147, кл. Е 21 С 39/00, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ

И НАПРЯЖЕНИЙ МАССИВА ГОРНЫХ

ПОРОД, включающее корпус в виде фигурного стержня с продольными пазами с установленными на нем съемными секционированными пуансонами с продольными пазами, образующими с продольными пазами на корÄÄSUÄÄ 1245704 А 1 пусе полости, в которых размещены эластичные камеры, концы которых герметизированы штуцерами, установленными в обоймах, жестко соединенных с корпусом, отличаюи|ееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем прямого замера деформаций, оно снабжено подпружиненными щупами, подпружиненными контрольными щупами и датчиками линейного перемещения, продольные пазы пуансонов выполнены сдвоенными и образуют с корпусом сдвоенные симметрично расположенные полости, подпружиненные щупы установлены между симметричными полостями с возможностью совместного с пуансонами радиального перемещения, контрольные щупы размещены между пуансонами с возможностью радиального перемещения, а датчики линейного перемещения состоят из подвижной и неподвижной частей, при этом подвижная часть соединена со щупами и контрольными щупами, а неподвижная соединена с корпусом.

1245704

Изобретение относится к горному делу и предназначено для исследования напряженного состояния и деформационных свойств массива горных пород.

Цель изобретения — повышение точности измерений в скважинах обычного качества путем прямого замера деформаций стенок скважины под действием высокого давления, развиваемого непосредственно устройством.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, размещенное в скважине обычного качества; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 2 (в рабочем положении); на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 2.

Устройство состоит из корпуса 1, выполненного в виде фигурного стержня, установленных на нем съемных пуансонов 2, разделенных но длине на секции 3, эластичных измерительно-силовых камер 4, расположенных в полостях, образованных продольными пазами в корпусе 1 и пуансонах 2.

При этом концы камер 4 герметизированы штуцерами 5 в обоймах 6, жестко скрепленных с корпусом 1. В корпусе 1 монтированы щупы 7 и контрольные щупы 8, составной частью которых является ферромагнитный сердечник датчика 9 линейных перемещений.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают устройство на заданном расстоянии от устья скважины, через штуце5 ры 5 подают рабочую жидкость в камеры 4, которые, увеличиваясь в объеме, плотно прижимают секции 3 к стенкам скважины, после чего давление в камерах 4 поднимают до уровня 3 — 4 МПа, при котором шерохова1О тости и неровности стенки скважины разрушаются поверхностями пуансонов 2, обеспечивая контакт по всей площади секций 3, и снимают нулевой отсчет с датчиков линейных перемещени й. Затем, если решается задача оценки изменения естественных напряжений, гидросистему герметизируют и наблюдают за перемещением щупов 7 по показаниям датчиков 9 в течение двух-трех суток. Если определяют деформа ционные характеристики массива (модуль деформации, коэффициент Пуансона), то в камерах 4 подни лают ступенями давление до максим ал ьно возможного для данной породы или модификации устройства, фиксируя смещение стенок скважины по показаниям датчиков 9, а также показания манометра

25 и изменение объема камер 4, и по ним определяют указанные параметры.

1245704

Реда кто р О. Буги р

Заказ 3971/22

Составитель Н. Якимович

Техред И. Всрес Корректор Г. Решетняк

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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