SU1165785A1 - Способ определения радиуса 30- 5 ны неупругих деформаций пород вокруг1 горных выработок и устройство для его осуществления. - Google Patents

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам и устройствам для исследования напряженно-деформированного состояния пород вокруг выработок, и может быть использбвано для определения радиуса зоны неупругих деформаций пород вокруг горных выработок глубоких горизонтов.'

Цель изобретения - повышение точности определения радиуса зоны неупругих деформаций горных пород,сниже ние трудоемкости и стоимости опытных работ.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для определения радиуса зоны неупругих деформаций пород вокруг горных выработок. >

Способ определения радиуса зоны неупругих деформаций пород вокруг горных выработок осуществляется следующим образом.

В массиве горных пород, где намечено проведение выработки, измеряют главные напряжения по взаимно-ортогональным осям, отбирают пробы, например керн из буровых скважин или монолиты из горных выработок и изготовляют из них образцы с гранями, ориентироданными относительно тангенциальной, радиальной и продольной осей напряжений, образующихся вокруг выработки, затем образцы помещают в камеру трехосного сжатия и нагружают одновременно и равномерно по всем осям до напряжений нетронутого массива. После чего производят увеличение нагрузки по оси тангенциальных напряжений и пропорциональное уменьшение по оси радиальных напряжений до величины неупругого деформирования

10

15

20

25

30

35

40

образцов, измеряют величины напряжений, вызвавших неупругоедеформирование образцов, а результаты измерений подставляют в известные формулы распределения упругих напряжений в породах, окружающих выработки, и рассчитывают радиус зоны неупругих деформаций.

Устройство для определения радиуса зоны неупругих деформаций вокруг горных выработок содержит камеру 1 объемного нагружения, пневгмогидравлические усилители 2 и 3, источник сжатого газа (не показан), средства управления 4 и измерений 5.

Камера 1 объемного нагружения состоя? из трех пар противоположно расположенных по взаимно-ортогональным осям нагружения рабочих камер 6, между которыми располагается образец 7.

Пневмогидравлические усилители 2 и 3 состоят из гидравлических 8 и пневматических 9 цилиндров с регуляторами 10 рабочих объемов поршневых полостей 11. Гидравлические 8 и пневматические 9 цилиндры имеют общие штоки 12 с поршнями 13 и 14, причем отношение площадей поршней

13 и 14 усилителя 2 равно удвоенному отношению площадей поршней 13 и

14 усилителя 3.

Источник сжатого газа соединен со штоковой 15 и поршневой 11 полостями пневматического цилиндра 9 усилителя 2 трубопроводом 16, гидравлические цилиндры 8 соединены с рабочими камерами 6 камеры объемного нагружения 1 трубопроводами 17, а поршневые полости 11 пневматических цилиндров 9 усилителей 2 и 3 соединены между собой трубопроводом 18 с дросселем 19.

1165785

Claims (4)

1. Способ определения радиуса зоны неупругих деформаций пород вокруг горных выработок, включающий измерение напряжений в нетронутом массиве, отбор проб и изготовление образцов, испытание их в условиях трехосного нагружения, измерение прочностных характеристик образцов и расчет радиуса зоны неупругих деформаций по' полученным результатам, отличающийс я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения точности определения радиуса зоны неупругих деформаций горных пород, ориентируют грани образцов по тангенциальной, радиальной и продольной осям упругих напряжений, возникающих в массиве, а нагружение образцов производят одновременно и равномерно по всем осям до величины напряжений нетронутого массива, за-, тем производят увеличение нагрузки по оси тангенциальных напряжений и

пропорциональное уменьшение по оси радиальных напряжений до величины неупругого деформирования образцов, при этом измеряют величину напряжений, вызвавшего неупругое деформирование образцов.

2. Устройство для определения радиуса зоны неупругих деформаций пород вокруг горных выработок, содержащее камеру объемного нагружения , гидравлические цилиндры со штоками и поршнями, источник сжатого газа, средства управления и измерений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения радиуса зоны неупругих деформаций горных пород, оно снабжено пневмоцилиндрами с поршнями, которые соединены со штоками гидроцилиндров для образования пневмогидравлических усилителей, при этом поршневые полости сообщены между собой трубопроводом с дросселем, а поршневая и штоковая по-. лость одного из них - с источником сжатого газа.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что отношение площадей поршней гидравлического и пневматического цилиндров одного усилителя равно удвоенному отношению площадей соответствующих поршней другого усилителя.

4. Устройство по п.2, о т л ичающееся тем, что пневмогидравлические усилители имеют регуляторы рабочих объемов поршневых полостей пневмоцилиндров.

Зи,,,, 1165785

1165785

1