Способ определения прочностных свойств горных пород

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения физико-механических свойств горных пород в условиях залегания. Цель изобретения - повышение достоверности за счет определения показателей сцепления горной породы /ГП/. В крест простирания откоса 1 с горизонтальной поверхности эквидистантно поверхности 3 скольжения бурят измерительную скважину /ИС/ 2 и устанавливают в ней датчик 4. Перемещают датчик 4 по всей длине ИС 2 и определяют местоположение очага 5 разрушения. В область очага 5 разрушения с поверхности откоса 1 бурят дополнительные вертикальную и горизонтальную непересекающиеся ИС 6,7. Затем в области очага 5 разрушения измеряют главные напряжения. По значениям последних рассчитывают показатели сцепления ГП, по которым определяют прочностные свойства ГП. Изобретение позволяет обеспечить небольшие объемы вскрышных работ и значительно сократить ущерб от оползневых явлений. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 5TOPCHOM / СВИДЕТЕЛЬСТВУ

©и

CO 3

CO

С0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4344174/24-03 (22) 17.12.87 (46) 15.09.89. Бюл. № 34 (71) Институт геотехнической механики

АН УССР (72) 1О. М. Николашин, В. Б. Хазан и С. 3. Полищук (53) 622.23.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1040146, кл. Е 21 С 39/00, Е 21 С 41/00, 1980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧHOCTHbIX СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения физикомеханических свойств горных пород в условиях залегания. Цель изобретения — повышение достоверности за счет определения

„„80„„1507 70 (я)4 Е 21 С 3900

2 показателей сцепления горной породы (ГП).

Вкрест простирания откоса 1 с горизонтальной поверхности эквидистантно поверхности

3 скольжения бурят измерительную скважину (ИС) 2 и устанавливают в ней датчик

4. Перемещают датчик 4 по всей длине

ИС 2 и определяют местоположение очага

5 разрушения. В область очага 5 разрушения с поверхности откоса 1 бурят дополнительные вертикальную и горизонтальную непересекающиеся ИС 6, 7. Затем в области очага 5 разрушения измеряют главные напряжения. По значениям последних рассчитывают показатели сцепления ГП, по которым определяют прочностные свойства ГП.

Изобретение позволяет обеспечить небольшие объемы вскрышных работ и значительно сократить ущерб от оползневых явлений.

2 ил.

1507970 и= (45 — р/2), при условии равенства углов ср и р внутреннего трения в массиве и по поверхности ослабления, когда в некоторой области приоткосного массива горных пород одновременно удовлетворяются обыкновенное и специальное условие предельного равновесия

15 следующее выражение для определения величины сцепления Си, t f V | Q +ф, соь(%+2Я соьЩ+2р) 1

X (coscp-соз (ср+2 ) ) + — : ° sin2PP, г где (— угол между расчетной поверхностью скольжения и поверхностью ослабления (трещиной) .

Данный способ позволяет с учетом геологического строения, прочности пород по поверхностям ослабления и условий предельного равновесия в ненарушенном массиве точно определить величину сцепления массива горных пород. Использование данного способа позволит обеспечить небольшие объемы вскрышных работ и значительно сокра30 тить ущерб от оползневых явлении.

Формула изобретения

Способ определения прочностных свойств горных пород, заключающийся в том, что в массиве откоса бурят измерительную скважину, устанавливают в ней датчик, перемещают его по всей длине скважины и определяют местоположение очага разрушения массива, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности за счет определения показателей сцепления породы, измерительную скважину бурят эквидистант но поверхности скольжения откоса, в последнем в область очага разрушения бурят дополнительные вертикальную и горизон4> тальную измерительные скважины и измеряют в них значения главных напряжений, рассчитывают показатели сцепления горной породы, по которым определяют прочностные свойства горных пород. опредеравный опредемассив) С. =pl(ggl(l ° sin я+ — ) оз(iИЧ X fP

$1И2 с 1

X--- + "" ")

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при определении физико-механических свойств горных пород в условиях естественного залегания.

Цель изобретения — повышение достоверности за счет определения показателей сцепления породы.

На фиг. 1 представлен откос и положение измерительных скважин, разрез; на фиг. 2 — то же, в плане.

Способ определения прочностных свойств горных пород заключается в следующем.

Вкрест простирания откоса 1 с горизонтальной поверхности бурят измерительную, например звукометрическую, скважину 2 эквидистантно поверхности скольжения 3. В скважину 2 устанавливают звукометрический датчик 4, например геофон, перемещают его по всей длине скважины 2, производят прослушивание или магнитную запись звуковой активности породы и определяют местоположение очага 5 разрушения, например методом засечек.

В обнаруженную область очага 5 разрушения, вкрест простирания откоса 1, бурят. с его поверхности дополнительные вертикальную и горизонтальную непересекающиеся измерительные скважины 6, 7. После этого в области очага 5 разрушения измеряют действующие естественные напряжения и определяют полный тензор напряжений компонентами которого являются главные напряжения о1 и оз. По значениям последних расчитывают показатели сцепления горной породы, по которым определяют прочностные свойства горных пород.

Расчет величины сцепления С „массива горных пород производят в зависимости от следующих условий предельного равновесия а) обыкновенное условие (в однородной среде) ((0l — 03) — (O l--+ОЗ) Sing), 1

2cosg где < — угол внутреннего трения, ленный в лабораторных условиях и натурному показателю, град;

5 и 6 — главные напряжения, ленные в массиве, мПа, б) специальное (трещиноватый

4 где CM — сцепление в массиве по поверхности ослабления, мПа; ср — угол внутреннего трения по поверхности ослабления, град; в) обыкновенное и специальное

1507970

Составитель Л. Климов

Редактор М. Товтин Техред И. Верес Корректор В. Кабаний

За каз 5465/38 Ти раж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101