SU763595A1

SU763595A1 - Device for measuring stresses in rocks

Info

Publication number: SU763595A1
Application number: SU742083443A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Кулаков; Галина Николаевна Миренкова
Original assignee: Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority date: 1974-12-04
Filing date: 1974-12-04
Publication date: 1980-09-15

Description

патрубком 6 с гайкой 7 и болтом 8 с гайкой 9 служат дл герметизации корпуса 1. Патрубок 6 снабжен осевым каналом, служащим дл подвода жидкости во внутреннюю полость устройства. Кажда розетка 10 продольных деформаций выполнена из четырех тензометрических элементов, наклеенных крест на крест на внутреннюю поверхность корпуса 1. Форма и число розеток выбираютс , исход из конкретных условий измерени . Тензодатчики 14, наклеенные вдоль оси прибора, предназначенные дл измерени продольной деформации стенок скважины , причем из трех тензодатчиков 14 один служит дл измерени , а два других - дл контрол . Тензодатчики 15, наклеенные по окружности в плоскости, нормальной к оси прибора, предназначены дл измерени окружных деформаций скважины. Тензодатчики 16 и 17, наклеенные под острым углом к оси прибора, предназначены дл фиксировани перекосов корпуса 1 в процессе его деформировани и, следовательно, дл замера сдвиговых деформаций в направлени х , параллельных оси прибора. Втулка 11 служит дл уплотнени проводов 12, идущих от тензометрических элементов розеток 10 деформаций.a pipe 6 with a nut 7 and a bolt 8 with a nut 9 serve to seal the housing 1. The pipe 6 is provided with an axial channel serving to supply fluid to the internal cavity of the device. Each rosette 10 of longitudinal deformations is made of four strain gauges pasted crosswise on the inner surface of the housing 1. The shape and number of the sockets are selected based on the specific measurement conditions. Strain gauges 14, glued along the axis of the instrument, are designed to measure the longitudinal deformation of the borehole walls, and of the three strain gauges 14, one is used for measurement, and the other two are for control. Strain gauges 15, glued around the circumference in a plane normal to the axis of the instrument, are designed to measure the circumferential deformations of the well. Strain gauges 16 and 17, glued at an acute angle to the axis of the device, are designed to fix the distortions of the housing 1 during its deformation and, therefore, to measure shear deformations in directions parallel to the axis of the device. The sleeve 11 serves to seal the wires 12, coming from the strain gauge elements of the deformation outlets 10.

Устройство работает следующим образом. Его внутренн полость заполн етс рабочей жидкостью, после чего оно присоедин етс к трубопроводу, соединенному с гидронасосом, ориентируетс и устанавливаетс Б скважине, диаметр которой равен диаметру устройства в рабочем положении. При повыщении давлени жидкости тонкостенный корпус 1 за счет гофр 13 несколько расшир етс , плотно прилегает к стенкам скважины и в дальнейшем деформируетс совместно с ними.The device works as follows. Its internal cavity is filled with working fluid, after which it is connected to the pipeline connected to the hydraulic pump, orienting and setting B to the well, the diameter of which is equal to the diameter of the device in the working position. When the fluid pressure rises, the thin-walled case 1 is slightly expanded due to the corrugation 13, fits snugly to the walls of the well, and further deforms with them.

После создани предварительного распора , величина которого регулируетс по манометру , снимаютс начальные отсчеты как по манометру, так и по всем тензометрическим элементам розеток деформаций. При изменении напр женно-деформированного состо ни породы, в которой установлен прибор, стенки скважины деформируютс совместно с корпусом прибора. Вследствие этого измен ютс давление жидкости внутри прибора и длина тензометрических элементов . Производ повторные отсчеты по .мано .метру и тен.чодатчикам. вычисл ют прирост давлени жидкости и величину деформаций стенок скважин. По этим величинам, использу формулы теории упругости, вычисл ютAfter creating the preliminary thrust, the value of which is regulated by the pressure gauge, initial readings are taken both on the pressure gauge and on all strain gauges of the deformation outlets. When the stress-strain state of the rock in which the instrument is installed changes, the walls of the well are deformed together with the instrument body. As a result, the pressure of the fluid inside the instrument and the length of the strain gauges change. Producing repeated counts on .man. Meter and ten. Gauges. calculate the increase in fluid pressure and the magnitude of the deformations of the walls of the wells. From these values, using the formulas of the theory of elasticity, calculate

величину напр жений нормальных и касательных , действующих в плоскост х, параллельных оси скважины. Приче.м дл вычислени последних необходимы одновременные замеры по двум тензометрам, по крайней мере один из которых наклеен подthe magnitude of the normal and tangential stresses acting in planes parallel to the axis of the well. In order to calculate the latter, simultaneous measurements on two strain gauges are necessary, at least one of which is pasted under

острым углом к оси скважины.acute angle to the axis of the well.

Дл вычислени обеих касательных напр жений , действующих в плоскост х, параллельных оси скважины, необходимы замеры по нескольким розеткам деформаций, ориентированным под углом друг к другу.To calculate both tangential stresses acting in planes parallel to the axis of the well, measurements are required at several deformation sockets oriented at an angle to each other.

Claims

1. A device for measuring the stress of the INR in rocks, including a metal thin-walled cylindrical body with corrugations and filled with a liquid under pressure, the front and rear hermetic marking cages with spacer rings and a strainer with strain gauges, different from that measuring normal and tangential stresses acting in planes parallel to the axis of the well, it is equipped with additional deformation outlets, fixed on the inner cylindrical surface of the housing, m strain gauge elements in each outlet are oriented at an acute angle to the axis of the well.

2. The device according to claim 1, characterized in that the outer surface of the housing near its ends is made corrugated.

Sources of information taken into account in the examination

1.Aksenov V.K. and Kurlen M.V. Equipment for stress analysis

state of rock mass by pressure difference method. Sat “Measurement of stress in a rock mass. Novosibirsk, "Science, 1968, p. 134-142.

2. USSR author's certificate for application No. 1993476/03, cl. E 21 C 39/00, 08.02.74.

(prototype).