Способ определения напряжений в массиве горных пород

 

Изобретение относится к горноьгу делу. Цель изобретения - повьшение точности определения напряжений. Извлеченный из массива образец горной породы подвергают ступенчато возрастагацему сжатию с выдержкой на каждой ступени нагрузки до развития в образце деформаций линейнойползучести. По измеренным во времени деформациям определяют величину скорости установившейся ползучести. Строят график зависимости скорости установившейся ползучести от напряжения в образце, . За величину действующего в массиве напряжения принимают напряжение, соответствующее начальному моменту уменьшения прироста скорости установившейся ползучести. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (511 4 E 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4197387/22-03 (22) 19.02.87 (46) 23.09.88. Бюл. Ф 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (72) А.В.Трушин, В.М.Федосова, А,Г.Арье и В.М.Торчинский (53) 622.831.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 548712, кл. Е 21 С 39/00, 1974. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения — повышение точности определения напряжений. Извлеченный из массива образец горной породы подвергают ступенчато возрастающему сжатию с выдержкой на каждой ступени нагрузки до развития в образце деформаций линейной ползучести.

По измеренным во времени деформациям определяют величину скорости установившейся ползучести. Строят график зависимости скорости установившейся ползучести от напряжения в образце.

За величину действующего в массиве напряжения принимают напряжение, соответствующее начальному моменту уменьшения прироста скорости установившейся ползучести. 2 ил.

1425327

ЗО

5О

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам определения напряжений в массиве горных пород на стадии эксплуатационных и геологоразведочных работ.

Цель изобретения — повышение точНости.

На фиг.1 показана схема устройстЬа для определения напряжений в массиве горных пород; на фиг.2 — график зависимости скорости установившейся по зучести от напряжения, прикладываемого к образцу горной породы.

Устройство содержит пресс 1 для нагружения образца 2 горной породы, динамометр 3 для измерения нагрузки на образце 2 и блок 4 деформометров фля измерения деформаций образца 2.

Способ осуществляют следующим об разом.

С помощью пресса 1 образец 3 горной породы, извлеченной иэ массива,, подвергают ступенчато возрастающему сжатию с выдержкой на каждой ступе;ни нагрузки до развития в образце 2, деформаций линейной полэучести. Уровень нагрузки измеряют динамометром

3. Блок 4 деформометров служит для измерения деформации образца 2 в процессе ступенчатого нагружения. По

;результатам измерения деформаций для каждой ступени нагружения строят графики зависимости относительных деформаций от времени и определяют величину скорости установившейся полэучести. График зависимости скорости установившейся ползучести (F) от напряжения (G) .строят в координатах

1p E -G . Ha графике находят точку перегиба кривой 1рХ -(3 и напряжение, соответствующее этой точке, принимают эа действующее в массиве.

H p и м е р. Образцы различных материалов и горных пород (полиметилметакрилат, известняк, мрамор) выдерживают под нагрузкой P в течение нескольких часов (десятки часов), а затем разгружают, выдерживая разгруженными от десятков часов до нескольких суток. Далее образцы подвергают ступенчатому нагружению. На каждой ступени образец выдерживают под нагрузкой до развития деформаций линейной ползучести, Измерение деформаций образца производится с точностью

10 мм при этом за скорость устано9

5 tG

25 вившейся ползучести принимают неизменную скорость деформации образца в течение 3-5-минутных интервалов через 30-40 мин после начала нагружения на каждой ступени. После чего нагрузку увеличивают и испытания на ползучесть проводят при более высоком уровне напряжений, При превышении начального уровня напряжений наблюдается резкое снижение прироста скорости установившейся полэучести по сравнению с ее величиной на предшествующей ступени нагрузки.

Эксперименты показывают также, что "память" горных пород на действовавшие напряжения сохраняется в течение многих десятков часов после снятия нагрузки (извлечения из массива) .

На фиг.2 показано характерное изменение скорости деформации линейной ползучести при возрастании напряжения . Ha кривой значений E. наблюдается резкий перелом в районе б — 20 MIIa соответствующий уровню предшествовавшего напряжения (напряжения в массиве).

Для абсолютного большинства лабораторных экспериментов (десятки опытов) точность определения предварительной нагрузки (моделирование напряжений в массиве) составляет 1 †1, Формула изобретения

Способ определения напряжений в массиве горных пород, заключающийся в том, что осуществляют возрастающее ступенчатое нагружение образца горной породы, извлеченного из массива, измеряют деформации ползучес,ти, соответствующие каждой ступени нагружения, и эа величину действующего в массиве напряжения принимают напряжение, соответствующее начальному моменту уменьшения параметра деформирования образца, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, на каждой ступени нагружения образец выдерживают под нагрузкой до развития в нем деформаций линейной ползучести, деформации ползучести измеряют во времени, определяют скорость установившейся полэучести, а в качестве параметра деформирования используют прирост скорости установившейся ползучести.

1425327

8, 1/мин

1D 10

1,0.10

Составитель В,Тальвойш

Техред М.Ходанич

Корректор С.Шекмар

Редактор Г.Волкова

Заказ 4750/30

Тираж 459 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4