SU1086159A1 - Способ определени напр женного состо ни массива горных пород - Google Patents

Способ определени напр женного состо ни массива горных пород Download PDF

Info

Publication number
SU1086159A1
SU1086159A1 SU823466717A SU3466717A SU1086159A1 SU 1086159 A1 SU1086159 A1 SU 1086159A1 SU 823466717 A SU823466717 A SU 823466717A SU 3466717 A SU3466717 A SU 3466717A SU 1086159 A1 SU1086159 A1 SU 1086159A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
determining
stress state
acoustic emission
sample
rock
Prior art date
Application number
SU823466717A
Other languages
English (en)
Inventor
Валерий Сергеевич Ямщиков
Владимир Лазаревич Шкуратник
Владимир Мстиславович Фарафонов
Константин Генрихович Лыков
Original Assignee
Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт filed Critical Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт
Priority to SU823466717A priority Critical patent/SU1086159A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1086159A1 publication Critical patent/SU1086159A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, основанный на измерении напр женного состо ни  образцов горных пород путем и.х механического нагружени  с посто нной скоростью и определении величины нагрузки, соответствующей изменению характеристики напр женного состо ни  образца, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , определ ют градиент интенсивности акустической эмиссии и по моменту его скачкообразного увеличени  суд т о напр женном состо нии массива горных пород. (Л

Description

ас
0 О1
Фиг.1
о Изобретение относитс  к горному делу и предназначено дл  определени  напр жен ного состо ни  массива горных пород. Известен способ определени  напр жений в массиве горных пород, включающий отбор образцов, их механическое нагружение и регистрацию их физико-механических характеристик в процессе нагружени . В известном способе в качестве характеристики образца опрдел ют его водонасыш,енность , а о напр жени х в массиве суд т по нагрузке, соответствующей по влению влаги из образца 1. Недостатком данного способа  вл етс  то, что он может примен тьс  только дл  водонасыщенных пород, например бурого угл . Известен способ определени  остаточных напр жений,включающий нагружение контролируемого и эталонного образца, регистрацию интенсивности акустической эмиссии в зависимости от напр жений в образцах и определение величины остаточных напр жений по разности напр жений, соответствующих первым сигналом акустической эмиссии материала в контролируемом и эталонном издели х 2. Однако данный способ не может быть применен дл  контрол  напр женного состо ни  массива горных пород, поскольку предусматривает наличие эталонного образца , неиспытавщего нагрузок. Кроме того, известный способ не позвол ет определ ть величину полных, абсолютных напр жений, действовавших на образец. Известен также способ определени  напр жений в массиве горных пород, основанный на измерении механического нагружени  с посто нной скоростью и определени  величины нагрузки, соответствующей изменению напр женного состо ни  образца. В этом способе-прототипе о напр женном состо нии массива суд т по изменению электрической проводимости образца горной пО роды 3. Недостатком данного способа  вл етс  низка  точность измерений напр женного состо ни  св занна  с вли нием р да мещающих факторов, например влажности и контактных условий между электродами и поверхностью образца. Цель изобретени  - повыщение точности измерений. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  напр женного состо ни  массива горных пород, основанному на измерении напр женного состо ни  образцов горных пород путем их механического нагружени  с посто нной скоростью и определении величины нагрузки, соответствующей изменению характеристики напр женного состо ни  образца, определ ют градиент интенсивности акустической эмиссии по моменту его скачкообразного увеличени  суд т о напр женном состо нии массива горных пород. Физические предпосылки предлагаемого изобретени  заключаютс  в следующем. Деформирование горных пород приводит к возникновению акустической эмиссии, источником которой  вл етс  процесс трещинообразовани , т. е. возникновение двумерных дефектов структуры. В свою очередь, образование этих двумерных дефектов св зано с движением одномерных дефектов структуры - дислокаций. Дислокаци , выход  на поверхность двумерного дефекта (трещина) способствуют его прорастанию и выдел ют часть своей энергии в виде акустических сигналов. Таким образом, процесс возникновени  акустической эмиссии св зан с движением в твердом теле дислокаций, выход щих на поверхность двумерного дефекта. Движение дислокаций в дефектном твердом теле, таком как например горные породы , затруднено наличием других дефектов- винтовых дислокаций, вакансий, и междуузельных ионов, концентраци  которых зависит от конкретных термодинамических условий , в которых находитс  твердое тело, например от давлени  и температуры. При неизменных услови х часть дислокаций обволакиваетс  облаками точечных дефектов, которые тормоз т движение дислокаций и закрепл ют их в кристаллической рещетке. Таким образом, количество закрепленных дислокаций в горных породах зависит от давлений Rj , которому подвергаютс  горные породы в массиве. Нагружение образца горной породы. отобранного из массива, в котором действует давление Р , сопровождаетс  акустической эмиссией, интенсивность которой при нагрузках Р Р обусловлена движением свободных , незакрепленных ранее дислокаций. этом приращение интенсивности акустической эмиссии на единицу изменени  давлени , т. е. градиентинтенсивности акустической эмиссии остаетс  посто нным. При нагрузках , происходит отрыв ранее св занных дислокаций от окружающих их облаков и движение этих дислокаций к поверхности трещины, что привод т к скачкообразном изменению градиента интенсивности акустической эмиссии. Таким образом, обнаруженна  закономерность скачкообразного изменени  градиента интенсивности акустической эмиссии позвол ет определ ть абсолютную величину действовавщих в массиве напр жений по измерени м на образцах. Известные же методы исследовани  напр женного состо ни  с использованием акустической эмиссии позвол ют определ ть только изменение напр жений, т. е. проводить относительную оценку и не позвол ют определить численные значени  абсолютных напр жений в массиве горных пород. Кроме того, по сравнению со способомпрототипом , предлагаемый способ позвол ет повысить точность измерений напр женного состо ни  массива, поскольку градиент интенсивности акустической эмиссии не зависит от изменени  влажности, контактных условий и т. д. Провод т эксперименты на образцах различных горных пород (мраморах, известн ках , сол ных горных породах и др.), которые выдерживают в течение нескольких часов под нагрузкой Р, а затем разгружают . Далее образцы вновь подвергают линейно возрастающему нагружению с одновременной регистрацией градиента интенсивности акустической эмиссии .При достижении давлени  на образец равного Ру наблюдаетс  скачкообразное увеличение градиента интенсивности акустической эмиссии . Эксперименты показывают, что «пам ть горных пород о воздействовавших на них давлени х сохран етс  в течение нескольких (3-5) ч после сн ти  нагрузок (извлечени  из массива). На фиг. 1 представлена одна из возможных схем реализации способа; на фиг. 2 - зависимость градиента акустической эмиссии от приложенных напр жений. Способ осуществл ют следующим образом . Образец горной породы 1, извлеченный из массива, подвергают сжатию с помощью пресса 2 с посто нной скоростью нагружени , уровень которого Р измер ют динамометром 3. Возникающие при этом сигналы акустической эмиссии принимаютс  пьезопреобразователем 4, усиливаютс  усилителем 5 и подаютс  на вход интегратора 6. Сигнал с интегратора 6, пропорциональный интенсивности акустической эмиссии, поступает на вход дифференциального усилител  7, на выходе которого по вл етс  сигнал, пропорциональный градиенту интенсивности акустической эмиссии. Показани  динамометра 3 и дифференциального усилител  7 регистрируетс  совместно с помощью двухкоординатного самописца 8. На фиг. 2 показано характерное изменение градиента интенсивности акустической эмиссии Щ, образца 1 при возрастании давлени  Р. Линейное увеличение давлени  Р до значени  PI 180 кг/см 2, соответствующего давлению, действовавшему на образец в массиве , не приводит к изменению градиента интенсивности акустической эмиссии. При превышении давлением,создаваемым прессом уровн  Р, наблюдаетс  скачкообразное увеличение градиента И интенсивности акустической эмиссии. Предлагаемый способ реализуетс  с помощью простой, выпускаемой серийно аппаратуры и его технико-экономический эффект определ етс  указанными выше преимуществами .

Claims (1)

  1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, основанный на измерении напряженного состояния образцов горных пород путем их механического нагружения с постоянной скоростью и определении величины нагрузки, соответствующей изменению характеристики напряженного состояния образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, определяют градиент интенсивности акустической эмиссии и по моменту его скачкообразного увеличения судят о напряженном состоянии массива горных пород.
    Фиг.1
    Сп С© >
SU823466717A 1982-07-09 1982-07-09 Способ определени напр женного состо ни массива горных пород SU1086159A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823466717A SU1086159A1 (ru) 1982-07-09 1982-07-09 Способ определени напр женного состо ни массива горных пород

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823466717A SU1086159A1 (ru) 1982-07-09 1982-07-09 Способ определени напр женного состо ни массива горных пород

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1086159A1 true SU1086159A1 (ru) 1984-04-15

Family

ID=21021174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823466717A SU1086159A1 (ru) 1982-07-09 1982-07-09 Способ определени напр женного состо ни массива горных пород

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1086159A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 439604, кл. Е 21 С 39/00, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 827973, кл. G 01 N 29/04, 1981. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 3436418/22-03, кл. Е 21 С 39/00, 04.05.82 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1498573A (en) Method of and apparatus for non-destructively determining the composition of an unknown material sample
US4689558A (en) Non-destructive method of measuring the fatigue limit of ferromagnetic materials by use of the mechanical Barkhauser phenomenon
SU1086159A1 (ru) Способ определени напр женного состо ни массива горных пород
Allison Non-destructive determination of Young’s modulus and its relationship with compressive strength, porosity and density
SU1086160A1 (ru) Способ определени напр женного состо ни массива горных пород
Michihiro et al. Study on estimating initial stress and predicting failure on rock masses by acoustic emission
WO1983001836A1 (en) Method for measuring fatigue strength of ferromagnetic materials non-destructively
SU1330533A1 (ru) Способ измерени влажности сыпучих материалов
SU1113543A2 (ru) Способ определени напр женного состо ни массива горных пород
Li et al. Development of an oedometer cell with suction measurement ability
SU1425327A1 (ru) Способ определени напр жений в массиве горных пород
SU896240A1 (ru) Способ определени напр женно-деформированного состо ни закладочного массива
SU1374129A1 (ru) Способ определени суффозионной сжимаемости засоленных грунтов
SU1071744A1 (ru) Способ определени напр женного состо ни массива горных пород
SU834309A1 (ru) Способ компрессионных испытаний грун-TOB
SU894341A1 (ru) Способ определени напр женного состо ни несущих элементов конструкций и устройство дл его осуществлени
SU1523991A1 (ru) Способ контрол качества изделий
SU544998A1 (ru) Способ измерени глубины рабочего зазора магнитной головки
SU894360A1 (ru) Способ определени остаточных напр жений в издели х
SU945401A1 (ru) Способ определени пластового давлени
SU1574725A1 (ru) Способ испытани грунта зондированием
SU365622A1 (ru) Способ определения предела прочности материалов
SU1762287A1 (ru) Способ обработки сигналов акустической эмиссии при разрушении каменных материалов
SU497502A1 (ru) Способ измерени прочностных характеристик материала
SU1636516A1 (ru) Способ определени механических характеристик грунтов