Устройство для полевых испытаний 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

Изобое(тение предназначено для определения-^еханических характеристик встенках скважины. Цель - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний породы как статической, так и динамической нагрузкой. Устройство содержит корпус 1, пуансон 2, клиновую штангу 5 с гайкой 6, гидроцилиндры 7,8 и клапан (К) 9. Для динамического нагружения призакрытом К 9 создают давление в цилин-/f(Лсго0>&g>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (I I) (sI)s . Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (Щ Е.8.лодус (53).622.23.05 (088.8)

{56) Авторское свидетельство CCCPN 1465569, кл. Е 21 С 39/00,, 1987.

Авторское свидетельство СССР ф 1539315, кл. Е 21 С 39/00, 1988. деления механических характеристик в стенках скважины. Цель вЂ” расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний породы как статической. так и динамической нагрузкой. Устройство содержит корпус 1, пуансон 2, клиновую атангу 5 с гайкой 6, гидроциаиндры 7,8 и клапан(К) 9. Для динамического нагружения при закрытом К9соэдаютдавление в цилин1712604

10 жине 17

50 лре 7 посредством перемещения поршня 10 штангой 5 и открывают К 9..Жидкость под давлением нагружает пуансон 2 и участок скважины под ним. Для статического нагруИзобретение относится к испытательной технике, к устройствам для механических испытаний горных пород в полевых условиях.

Известно устройство для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндрический корпус, пуансон с измерителем нагрузки, установленный в стенке корпуса перпендикулярно его оси и штангу с клиновым участком и гайкой, сМонтированной на конце штанги с возможностью взаимодействия с торцовой поверхностью корпуса.

Известно также устройсво для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндрический корпус, пуансон с измерителем нагрузки, установленный в стенке корпуса перпендикулярно его оси и штангу с клиновым участком,и гайкой, смонтированной на конце штанги с воэможностью взаимодействия с торцовой поверхностью корпуса.

Недостаток обоих устройств состоит в том, что испытания возможны только при статическом режиме нагружения, беэ приложения динамической нагрузки, что ограничивает функциональные возможности устройства.

Целью изобретения является расширение функциойальных возможностей устройства путем обеспечения возможности испытания породы как статической, так и динамической нагрузкой.

На чертеже представлена схема устройства, 1

Устройство для полевых испытаний горных пород содержит цилиндрический корпус 1, пуансон 2 с йэмерителем 3 нагрузки, установленный в стенке корпуса 1 перпендикулярно его оси и штангу 4 с клиновым участком 5 и гайкой 6, смонтированной на конце штанги 4 с возможностью взаимодействия с торцовой поверхностью корпуса 1.

Устройство снабжено двумя установленными внутри корпуса 1 параллельно оси пуансона 2 гидроцилиндрами 7 и 8 и клапаном 9, сообщающим полости гидроцилиндров 7 и 8. Поршень 10 одного гидроцилиндра 7 установлен с воэможностью взаимодействия с клиновым участком 5 штанги 4. а поршень 11 второго гидроцилиндра 8 соединен с пуансоном 2. жения испытания проводят при открытой К

9, Используют устройство в полевых условиях. 1 э.п.ф-лы, 1 ил.

Кроме этого. устройство снабжено дополнительным поршнем 12, установленным в одном из гидроцилиндров 8, и привод 13 возвратно-поступательного перемещения дополнительного поршня 12.

Привод возвратно-поступательного перемещения поршня 12 выполнен в виде кулачка 13, вала 14 и рукоятки 15 вращения вала 14, Дополнительный поршень 12 явля- ется средством для изменения объема рабочей полости цилиндра 9 и средством для создания циклических нагрузок, Клапан 9, приводится в действие винтом 16. Устройство предназначено для размещения в скваУстройство работает следующим обраэом.

Размещают корпус 1 устройства в скважине 17, Для испытания при динамическом нагружении участка поверхности стенки скважины 17 вентилем.9 запирают отверстие, сообщающее полости гидроцилиндров 7,8. Вращают гайку 6, перемещают штангу 4 в осевом направлении и посредством клинового участка 5 перемещают поршень 10 и создают давление в рабочей полости гидроцилиндра 7. При достижении заданного давления вращают винт 16 и открывают клапан 9. Жидкость под давлением поступает в рабочую полость гидроцилиндра 8 и динамически перемещает поршень 11 с пуансоном 2 в напраалени стенки скважины 17. Измеритель 3 регистрирует усилие нагружения и перемещение пуансона со-!

35 вместно с участком породы стенки скважины, Для приведения устройства а исходное положение перемещают штангу 4 гайкой 6 в обратном направлении. Пружина возврата перемещает поршень 11 с пуансоном 2 в исходное положение. Поршень 10 также возвращается в исходное положение.

Для испытаний в статическом режиме нагружения открывают клапан 9. При перемещении поршня 10 штангой 4 давление нарастает в полости цилиндра 8, что приводит к постепенному нагружению пуансона 2.

Для испытаний при циклическом нагружении на любой стадии деформирования вращают рукоятку 15, вал 14 и кулачок 13.

Это создает возвратно-поступательные пе1712604

2. Устройство по п.1, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что оно снабжено дополнительным поршнем, установленным в одном из гидроцилиндров, и приводом возвратно-noCryrlaтельного перемещения дополнительного поршня.

Составитель Е.Лодус

Техред М. Моргентал

Корректор Э.Лончакова

Редактор О.Спесивых

Заказ 520 . Тираж . : Подписное

-ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский. комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ремещения поршня 12, циклическое изменение давления в рабочих полостях цилиндров и циклическое нагружение пуансона 2, Для испытаний при регулируемом объе- .. ме подводимой энергии поворачивают кула- 5 чок 13 указанным образом, перемещают поршень 12 и измеряют тем самым начальный объем полостей гидроцилиндров, Это дает новый объем энергии, передаваемой

:.на нагружаемый участок при динамическом 10 нагружении при прежнем начальном давлении в полости цилиндра 7, поскольку изме1 няется доля энергии на создание давления в новой по объему полости цилиндра 8.

Использование устройства позволит 15 расширить объем информации при испытаниях, в частности дополнительно определять динамические характеристики деформируемости горных пород в полевых условиях, характеристики усталостного на- 20 гружения после статических и динамических нагружений.

Формула изобретения

1. Устройство для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндриче- 25 а

1 ский корпус, пуансон с измерителем нагрузки, установленный в стенке корпуса перпендикулярно его оси, и штангу с клиновым участком и гайкой, смонтированной на конце штанги с воэможностью взаимодействия с торцовой поверхностью корпуса, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности испытания породы как статической, так и динамической нагрузкой, оно снабжено двумя установленными внутри корпуса параллельно оси пуансона гидроцилиндрами и клапаном, сообщающим полости гидроцилиндров. при этом поршень одного гидроцилиндра установлен с возможностью взаимодействия с клиновым участком штанги, а поршень второго гидроцилиндра соединен с пуансоном.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, технологии оценки состояния горных выработок с учетом действия исходных напряжений в скальных массивах

Измерительная стойка для определения конвергенции горных выработок и усадки закладочного массива // 1712602

Изобретение относится к горному делудля измерения конвергенции горных выработок и усадки закладочного массива при добыче полезного ископаемого подземным способом

Устройство для определения степени удароопасности горных пород // 1712601

Изобретение относится к горной промети и м.б, использовано для контроля напрЯ' женного состояния участка массива горных пород (ГП) при по;аземной разработке месторождений полезных ископаемых

Способ определения сопротивления сдвигу дисперсных пород в массиве и устройство для его осуществления // 1710734

Изобретение относится к горному делу и строительству, предназначено для .иэуче^ ния прочности дисперсных пород в массиве карьерных откосов на оползневых склонах

Плоская модель для исследования сдвижения горных пород // 1710733

Способ контроля устойчивости горных пород // 1710732

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам изучения свойств исостояния горных пород в массиве

Модель горного массива // 1709090

Изобретение относится к горному делу, а именно к моделированию горных процессов методом эквивалентных материалов^ и может быть использовано для исследования механизма трещинообразования при гидро; разрыве горного массива с учетом состоя-ния и неоднородности свойств горных пород

Способ определения слеживаемости горной массы // 1705563

Изобретение относится к горной промети

Способ определения степени удароопасности массива горных пород // 1703815

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам определения степени удэроопасности массива горных пород, основанным на регистрации и измерении параметров электромагнитной эмиссии

Устройство для полевых испытаний горных пород // 1700235

Изобретение относится к горному делу

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