SU1038901A1

SU1038901A1 - Способ измерени напр жений горных пород

Info

Publication number: SU1038901A1
Application number: SU813338734A
Authority: SU
Inventors: Михаил Иосифович Шпоркин; Геннадий Александрович Соболев
Original assignee: Институт физики Земли им.О.Ю.Шмидта
Priority date: 1981-09-21
Filing date: 1981-09-21
Publication date: 1983-08-30

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД, включающий образование измерительной щели, установку S ней , чувствительного элемента, заполнени щели со стороны свободной поверхности затвердевающим веществом и проведение измерений, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности измерений, одну из стенок измерительной щели соедин ют со свободной поверхностью скважиной , чувствительный элемент помещают в тороидальную пневматическую оболочку, при этом установку чувствительного элемента вместе с пневматической оболочкой в измерительной щели производ т в зоне расположени скважины, после чего подают газ под давлением в пневматическую :оболочку и заполн ют зазор между чувствительным элементом и стенкой I измерительной щели путем подачи заW твердевающего вещества через скважину . . с р оо С50 со

Description

Изобретение относится к измерению механических напряжений горных пород и может быть использовано для регистрации вариаций напряжений Земли при прогнозе землетрясений, а также для измерения напряжений в подземных горных выработках при разработке профилактических мер борьбы с горными ударами и выбросами горных пород.

Известен способ измерения деформаций горных пород, при котором вводят датчики в щель горной породы, а затем увеличивают давление до величины превышающей давление горных пород в неразгружённом состоянии fl].

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения напряжений в массиве горных пород, включающий образование измерительной щели, установку в ней чувствительного элемента, заполнения щели со стороны свободной поверхности затвердевающим веществом и проведение измерений. Измерения производят ся после затвердевания заполняющего щель вещества f2 ] '.

Однако известные способы имеют недостаточную чувствительность, вызванную тем, что затвердевающее ве-‘ щёство образует в измерительной щели монолитный блок, сопротивляющийся деформациям стенок измерительной щели и уменьшающий тем самым амплитуду смещений стенок, воспринимаемых чувствительным элементом. Кроме того, при измерении вертикаль^ ной составляющей напряжений оказывается трудноосуществимым создание надежного контакта между чувствительным элементом и верхней стенкой щели.

Цель изобретения - повышение чувствительности при измерении напряжений горных пород.

• Поставленная цель достигается тем что в способе измерения напряжений горных пород, включающем образование измерительной щёли, установку в ней чувствительного элемента, заполнение щели со стороны свободной поверхности затвердевающим веществом и проведение измерений, одну из стенок измерительной щели соединяют скважиной.со свободной поверхностью, чувствительный элемент помещают в тороидальную пневматическую оболочку, при этом установку чувствительного элемента вместе с пневматической оболочкой В измерительной щели производят в зоне расположения скважины, после чего подают газ под давлением ι

ВНИИПИ Заказ 6225/53 в пневматическую оболочку и заполняют зазор между чувствительна элементом и стенкой измерительной щели путем подачи затвердевающего вещества через скважину.

/На чертеже показана схема реализации способа.

Чувствительный элемент 1 установлен в измерительной щели 2 и заклю-; чен в тороидальную пневматическую 10 оболочку 3. Заполнение затвердевающим веществом объема, образованного между пневматической оболочкой, чувствительным элементом и стен- . кой измерительной щели осуществляют 15 через соединительную скважину 4. Образованная после затвердевания контактная поверхность 5 обеспечивает надежный контакт чувствительного элемента с горной породой 6. 2Q . Способ реализуется следующим образом.

На нижнюю стенку измерительной щели помещают контактное вещество, какйм может быть бетонная массй, «с например жесткая плита (возможны и другие типы контактного вещества) . Контактное вещество располагают под скважиной 4, пробуренной между свободной поверхностью и полостью щели 2. Затем чувствительный 30 элемент 1 помещают в тороидальную пневматическую оболочку 3, огибающую его по торцам, и устанавливают в измерительную щель. После установки чувствительного элемента, 35 заключенного в пневматическую оболочку в щель, создают избыточное давление газа в пневматической оболочке, обеспечивая контакт оболочки с обеими стенками щели. После обес40 печения фиксации чувствительного элемента в Щели через пробуренную скважину 4 заливают затвердевающее вещество в зазор между чувствительным элементом, пневмооболочкой и стенкой измерительной щели. При этом обеспечивается надежный контакт стенок измерительной щели с чувствительным элементом , в то время, как остальной объем измерительной щели остается незаполненным и затвер^э девающее вещество не препятствует деформации стенок щели, что в свою очередь повышает чувствительность способа.

Использование предлагаемого способа позволяет определять слабые изменения напряжений за счет -повышения чувствительности измерения и, в конечном итоге, увеличивать надежность результатов наблюдений в 60 сейсмопрогностических исследованиях.

Claims

! СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ' ГОРНЫХ ПОРОД, включающий образование измерительной щели, установку В ней , чувствительного элемента, заполнения щели со стороны свободной поверхнос ти затвердевающим веществом и проведение измерений, отличающийся тем, что, с цёлью повышения чувствительности измерений, одну из стенок измерительной щели соединяют со свободной поверхностью скважиной, чувствительный элемент помещают в тороидальную пневматическую оболочку, при этом установку чувствительного элемента вместе⁶ с пневматической оболочкой в измерительной щели производят в зоне располо жения скважины, после чего подают гаэ под давлением в пневматическую оболочку и заполняют зазор между чувствительным элементом и стенкой измерительной щели путем подачи затвердевающего вещества через скважину.