SU840352A1

SU840352A1 - Rock tester apparatus

Info

Publication number: SU840352A1
Application number: SU792756084A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Симонов; Виктор Васильевич Илясов
Original assignee: Симферопольский Филиал Объединения"Укрниистромпроект"
Priority date: 1979-04-17
Filing date: 1979-04-17
Publication date: 1981-06-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД(54) DEVICE FOR TESTING ROCKS

1one

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам дл испытани горных пород.This invention relates to a measurement technique, in particular, to devices for testing rocks.

Известно устройство дл испытани горных пород вдавливанием, содержащее камеру высокого давлени дл размещени образца, расположенный в ней индентор и гидроцилиндр, шток поршн которого взаимодействует с индентором. Кроме того, устройство снабжено обоймой с несколькими инденторами, а шток поршн гидроцилиндра установлен с возможностью поворота относительно сворй оси и на нем выполнен торцовый выступ дл поочередного взаимодействи с инденторами 1.A device for testing rocks by indentation is known, which contains a high-pressure chamber for placing a sample, an indenter located therein and a hydraulic cylinder, the piston rod of which interacts with the indenter. In addition, the device is provided with a holder with several indenters, and the piston rod of the hydraulic cylinder is mounted to rotate about a bore axis and an end protrusion is provided on it for alternate interaction with the indenters 1.

Однако с его помощью невозможно проводить испытани горных пород непосредственно в скважине.However, it cannot be used to test rocks directly in the well.

Известно устройство дл испытани горных пород, содержащее корпус, узлы распора и внедрени с инденторами, подвод щие каналы и регистраторы 2.A device for testing rocks is known, comprising a housing, expansion and inlet assemblies with indenters, supply channels and recorders 2.

Недостатками известного устройства вл ютс невозможность определени масщтабного фактора при одноосном раст жении и сжатии горных пород, а также низка точность измерени прочности горных пород в массиве.The disadvantages of the known device are the impossibility of determining the scale factor during uniaxial stretching and compression of rocks, as well as the low accuracy of measuring the strength of rocks in the massif.

Цель изобретени - повышение точности определени прочностных свойств горных пород и определение масштабного фактора при одноосном раст жении и сжатии горных пород.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the strength properties of rocks and to determine the scale factor during uniaxial stretching and compression of rocks.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство снабжено излучателем и преобразователем ультразвуковых колебаний, установленными на корпусе со стороны, противоположной узлу распора, а узлы внедрени инденторов снабжены дополнительными инденторами с различной площадью основани .This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a transmitter and ultrasonic oscillator mounted on the housing from the side opposite to the thrust node, and the insertion nodes of the indenters are equipped with additional indenters with different base areas.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.The drawing shows the proposed device, a General view.

Устройство состоит из скважннного зонда 1, содержащего корпус 2, узлов 3 и 4 внедрени инденторов, узла 5 распоров, сообщающихс каналов 6 и подсоединительных гнезд 7, На корпусе 2 установле1 ы распорное устройство 8, съемный излучатель 9 и преобразователь 10. Узлы 3 и 4 внедрени инденторов представл ют собой силовые камеры с рабочими силовыми цилиндрами 11 и 12. Дл возврата инденторов 13 в исходное положение служит штокова полость 14, а дл возврата инденторов 15 возвратное устройство отсутствует. С фиксирующими приборами 16 зонд соединен трубопроводами 17 и кабелем 18.The device consists of a borehole probe 1, comprising a housing 2, nodes 3 and 4 of insertion of indenters, a thrust assembly 5, communicating channels 6 and connecting sockets 7. the indenters are power chambers with working power cylinders 11 and 12. The rod cavity 14 serves to return the indenters 13 to the initial position, and there is no return device for returning the indenters 15. With fixing devices 16, the probe is connected by pipelines 17 and cable 18.

Оценка прочности пород в массиве осуществл етс путем измерени усили , необходимого дл разрушени породы при внедрении инденторов в стенку и забой щпура, а также измерением скорости распространени ультразвуковых колебаний в массиве.Evaluation of rock strength in the massif is carried out by measuring the force required to destroy the rock when indenters are introduced into the wall and the face of the chip, as well as by measuring the propagation velocity of ultrasonic vibrations in the massif.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Путем подачи рабочей жидкости по трубопроводам 17 и сообщающимс каналам 6 к узлу 5 распора зонд 1 фиксируетс в щпуре. Усилие распора контролируетс фиксирующими приборами 16 . Затем рабоча жидкость подаетс к узлу 3 бокового внедрени инденторов, и через силовые цилиндры 11 инденторы 13 внедр ютс в стенку шпура. Величину развиваемого усили устанавливают фиксирующими приборами 16. После регистрации факта разрушени породы всеми инденторами 13 подаетс рабоча жидкость в штоковую полость 14, и инденторы 13 возвращаютс в исходное положение. Далее рабоча жидкость подаетс в узел 4 внедрени инденторов и через силовые цилиндры 11 инденторы 15 внедр ютс в забой шпура, а величина развиваемого усили устанавливаетс фиксирующими приборами 16.By supplying the working fluid through pipelines 17 and the channels 6 connected to the spacing node 5, the probe 1 is fixed in the die. The thrust force is controlled by locking devices 16. Then, the working fluid is supplied to the node 3 of the lateral insertion of the indenters, and through the power cylinders 11 the indenters 13 are inserted into the wall of the hole. The magnitude of the force developed is fixed by fixing devices 16. After the fact of rock destruction is registered by all indenters 13, working fluid is supplied to the rod cavity 14, and the indenters 13 are returned to their original position. Next, the working fluid is supplied to the indenter insertion unit 4 and, through the power cylinders 11, the indenters 15 are inserted into the hole of the hole, and the magnitude of the developed force is established by fixing devices 16.

Измерение скорости распространени ультразвуковых колебаний в массиве пород осуществл ют при помощи излучател 9 и преобразовател 10 ультразвуковых колебаний , установленных на корпусе зонда 2 и соединенных кабелем 18 с фиксирующими приборами 16.Measurement of the velocity of propagation of ultrasonic oscillations in the rock mass is carried out with the aid of the radiator 9 and the ultrasonic oscillator 10 mounted on the probe body 2 and connected by cable 18 with fixing devices 16.

Определение скоростей распространени продольных волн производитс в шпуре, а определение скорости распространени поперечных волн производ т на керне, вз томThe determination of the propagation velocity of the longitudinal waves is performed in the hole, and the determination of the velocity of propagation of the transverse waves is carried out on the core, taking

из этого шпура. Далее определ ют прочность породы в массиве по ГОСТ 21153.7-75. Масштабный фактор определ ют путем внедрени нескольких инденторов, имеющих разную площадь. Показатель масштабного фактора Мд вычисл етс какfrom this hole. Next, the rock strength in the massif is determined according to GOST 21153.7-75. The scale factor is determined by introducing several indenters of different area. The scale factor factor MD is calculated as

- -1 - -one

где t - временное сопротивление образца заданных размеров;where t is the temporary resistance of the sample of a given size;

tуровень прочности образца бесконечно больших размеров. Использование предлагаемого устройства позвол ет достоверно определить физикомеханические свойства горных пород в массиве , повысить точность измерений, надежно построить коррел ционные св зи и провести регрессионный анализ показателей свойств и определить масштабный фактор при одноосном раст жении и сжатии горных пород.t is the strength level of the sample of infinitely large sizes. The use of the proposed device allows one to reliably determine the physicomechanical properties of rocks in the massif, improve measurement accuracy, reliably build correlations, and conduct a regression analysis of property indicators and determine the scale factor for uniaxial tension and compression of rocks.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 0 No. 532036, cl. E 21 C 39/00, 1972.

2. USSR author's certificate number 607017, cl. E 21 C 39/00, 1976. / 7 18