Устройство для исследования трещинообразования в образцах горных пород

 

Изобретение относится к горной механике . Цель изобретения - повышение эффективности исследований за счет расширения диапазона импульсов нагружения. Изобретение включает узел 1 крепления образца, систему его наружного обжатия и узел формирования импульса нагружения образца. Последний выполнен в виде камеры 3 сгорания с пороховым зарядом 4, в выходном канале камеры установлен сменный патрубок (П) 5, а в полости камеры размещен цилиндр 6 с поршнем 7, который подперт с одного торца, а другим торцом в исходном положении сопряжен по поверхности с торцом П 5, перекрывая вход в него. Диаметр поршня 7 больше наружного диаметра каждого из сменных П 5. Сопрягающиеся1 поверхности поршня 7 и П 5 сл ч OS CJ О фиг. I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) (st)s Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и. 4 (, с (л)

1Z

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762568/03 (22) 27. l 1.89 (46) 29.02.92. Бюл. М 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведки (72) Д.Г.Батухтин, В,В.Варыпаев, А.А.Михайлов и Б.В,Шкиткин (53) 622.023(088.8) (56) Cuderrnan J.F. and oth, А Multiple

Fracturing Technique for Enhanced Gas

Recovery. — Proc. of the 1981 Int. Gas Research Conf., 1.os Angeles, California, September, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ В ОБРАЗЦАХ

ГОРНЫХ ПОРОД

1 (57) Изобретение относится к горной механике. Цель изобретения — повышение эффективности исследований за счет расширения диапазона импульсов нагружения. Изобретение включает узел 1 крепления образца, систему его наружного обжатия и узел формирования импульса нагружения образца. Последний выполнен в виде камеры 3 сгорания е пороховым зарядом 4, в выходном канале камеры установлен сменный патрубок (П) 5, а в полости камеры размещен цилиндр 6 с поршнем 7, который подперт с одного торца, а другим торцом в исходном положении сопряжен по поверхности с торцом ll 5, перекрывая вход в него, Диаметр поршня 7 больше наружного диаметра каждого из сменных П 5. Сопрягающиеся поверхности поршня 7 и П 5

1716130 давления, устанавливается сменная шайба

12 с отверстием заданного диаметра, в том числе нулевого. Изобретение позволяет упростить имеющиеся решения подобных установок и в широких пределах регулировать параметры импульса нагружения. 2 з,п, флы, 2 ил. выполнены преимущественно коническими.

Камера 3 сгорания и подпоршневое пространство в цилиндре 6 могут быть сообщены каналами с камерой высокого давления, например гидравлической системой наружного обжатия образца. B канале 9, сообщающем камеру сгорания с камерой высокого

Изобретение относится к горной меха- . приспособление его наружного обжатия и нике, конкретно к устроиств м р ствам для исследо- узел формирования импульсного нагружевания свойств горных пород. ния образца, выполненный в виде камеры

Известны устройства для исследования сгорания с пороховым зарядом, в выходном б я трещин способные 5 канале камеры установлен смежный патрунагружать испытуемые образцы импульса- бок, а в полости камеры размещен цилиндр ми, амплитуда и скорость и скорость нарастания воз- с поршнем, который подперт с одного тордействия которых изменяются в широких ца, а другим торцом в исходном положении пределах. ри этом и . П и этом используют кинетиче- сопряжен по поверхности с торцом патрускую энергию маховика электродвигателя 10 ка, перекрывая входв него, причемдиаметр или энергию сжатых газов. поршня больше наружного диаметра каждоОднако узлы формирования импульсов го из сменных патрубков, а сопрягающиеся в обоих случаях громоздки б омоздки и сложны в экс- торцовые поверхности поршня и патрубка выполнены коническими. Кроме того, камеплуатации.

Известно решение, в котором источни- 15 ра сгорания и подпоршневое пр тр и ост анство ком энергии является порох, что позволяет в цилиндре могут быть сообщены каналами упростить устроиство и умень уменьшитьего габа- с камерой высокого давления, например риты. Это устройство состоит из узла фор- гидравлической системой наружного обжами ования имп льса нагрузки на образец, тия образца. В канале, сообщающем камеру представляющего собой пороховой заряд, 20 сгорания с камерой высокого давления, моразмещенныи в кам р ере сгорания с каналом жет быть установлена сменная шайба с отдля выхода образующихся газообразных верстием заданного диаметра, в том числе продуктов горения под высоким давлением, нулевого.

На фиг, 1 и 2 показано устройство с во крепления исследуемого образца. 25 установленным в нем исследуемым образОсновным недостатком данного устрой- цом горной породы, разрез. ства является сложный способ регулирова- Узел крепления образца, выполненный ния параметров импульса нагрузки, ввидефланца1,спомощьюболтов2соосно особенно скорости его нарастания, так как скреплен с корпусом камеры 3 сгорания, в параметры импульса определяются только 30 которой находится пороховой заряд 4(средхарактеристиками используемого порохо- ства воспламенения заряда не показаны). В вого заряда(составом, величиной поверхно- выходном канале камеры сгорания установг рения плотностью заряжания и др.). лен сменный патрубок 5. В полости камеры

Для импульса с определенными параметра- 3 соосно с патрубком 5 размещен ц др ми расчетным путем или экспериментально 35 6 с поршнем 7, подпертым пружиной 8. Своподбираются характеристики порохового им торцом поршень в исходном положении . B всех случаях изменения формы сопряжен по поверхности с торцом патрубт ке. Соимпульсанеобходимоменятьхарактеристи- ка 5, перекрывая отверстие в патрубке. оки порохового заряда. пряженные поверхности выполняют

Цель изобретения — повышение эффек- 40 коническими. Канал 9 в стенке камеры сготивности исследований за счет расширения рания, соосный с поршнем 7, сообщает поддиапазона импульсов нагружения. поршневое пространство с сосудом

Поставленная цель достигается тем, что высокого давления (не показан), обеспечив устроистве для ля исследования трещинооб- вающим наружное обжатие образца, имити10 разования в образцах горных пород, вклю- 45 рующее горное давление, В образце, чающем узел крепления образца, выполнен канал 11, соосный выходному ка/

1716130

Формула изобретения

001с

Составитель Г.Божко

Техред M.Моргентал

Корректор И.Муска

Редактор М.Петрова

Заказ 594 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 налу патрубка 5. Канал 11 заполнен жидкостью разрыва при атмосферном давлении.

В стенке (днище) камеры сгорания установлено дроссельное устройство со сменной шайбой 12, имеющей отверстие расчетной 5 величины. В днище камеры сгорания установлен также игольчатый клапан 13, Канал

11 в образце 10 сообщен с датчиком,14 давления.

1. Устройство для исследования трещинообразования в образцах горных пород, включающее узел, крепления образца, сис- 15 тему его обжатия и узел формирования импульса нагружения, выполненный в виде камеры сгорания с пороховым зарядом, имеющей выходной канал, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффектив- 20 ности исследований за счет расширения диапазона импульсов нагружения, оно снабжено сменным патрубком, установленным в выходном канале камеры сгорания, цилиндром, размещенным в камере сгорания, поршнем, размещенным в цилиндре и подпружиненным относительно камеры сгорания, при атом верхний торец поршня оперт о торец сменного патрубка, а поверхность их сопряжения выполнена конической.

2. Устройство по и. 1, о тл и ч а ю ще ес я тем, что камера сгорания и подпоршневое пространство цилиндра имеют гидравлическую связь с системой обжатия образца в виде сквозных каналов.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено сменной шайбой с дроссельным отверстием заданного диаметра, установленной в канале, сообщающем полость камеры сгорания с системой обжатия образца,