Устройство для измерения деформации горных пород

Авторы патента:

E21C39 - Устройства для определения на месте разработки твердости или других свойств полезных ископаемых, например с целью выбора соответствующих инструментов для добычи

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнвдистических

Республнк (61) Дополнительное х авт. свид-ву(22) Заявлено 291278 (23) 2563821/22-03 (51}М, Кл.З

Е 21 С 39/00 с присоединением заявки Но. Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий. (23) ПриоритетвЂ”

Опубликовано 1 1180, бюллетень М 42 (53) УДК 622. 35..05{088.8) Дате опубликования описаиия 15.1130 (72) Авторы изобретения

М. И. Шпоркин, Г. А, Соболев и Г. М ° Луфт.

Ордена Ленина институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта AH СССР (7! ) Заявитель

\ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕфОРМАЦИй ГОРНЫХ

ПОРОД :

ЭО

Изобретение относится к технике измерения напряжений в Земле, в частности к устройствам, служащим для измерения напряжений твердых тел, к например горных пород, и может быть использовано для измерения напряжений в Земле при прогнозе землетрясений, горных ударов и обвалов.

Известно устройство для иэмере- щ ния давления, состоящее из мембран с промежуточным уплотняющим элементом (13 .

Однако оно рассчитано на большие напряжения и имеет низкую чувстви" тельность. Гистерезис таких устройств

1 достаточно большой.

Известно также устройство для измерения. деформаций горных пород, содержащее регистратор, датчик перемещений, состоящий иэ внутренней и внешней мембран с герметичной полостью между ними, заполненной жидкостью и соединенной с регистратором f2j .

В таком устройстве нерабочие участки мембран заключены в жесткую рамку, В процессе измерений происходит трение нерабочих участков мембран с рамой, в результате чего имеет мес« то конструкционный гистереэис.

Цель изобретения вЂ” увеличение.точности измерения путем уменьшения конструктивного гистереэиса без умень; шения прочности конструкции чувствительного элемента.

Указанная цель достигается тем, что между нерабочими участками мембран датчика выполнено соединение, которое имеет форму полуокружности, причем соотношение радиусов внутренней и внешней мембран не менее, чем

3:1.

Такое соотношение позволяет свести к минймуму гистерезис за счет уменьшения трения по контактным поверхностям. При росте напряжений увеличивается нагрузка на торцовые участки мембран. Так как контактная поверхность бурта внутренней мембраны больше наружной, основная нагрузка приходится на нее. Наличие малого радиуса наружной мембраны не ведет к разрушению контактной зоны, а прижимает внутреннюю мембрану к наружной1 которая иэ-за малого радиуса не распрямляется, а передает нагруэ779580

Составитель Л. Березкина

Редактор С. Лыжова Техред И.Петко Корректор М. Демчик

Заказ 7984/44 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москвар Ж 35р Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проекти я, 4 ку на рабочие мембраны, увеличивая чувствительность конструкции.

На чертеже изображено устройство .для измерения механических напряжений, в котором чувствительный элемент образован прямым соединением мембран между собой с соотношением радиусов не менее 3:1.

Устройство состоит иэ двух рабочих мембран: внутренней 1 и наружной

2, соединительной трубки 3, регистратора 4. Устройство установлено в щели 5 горной породы.

При росте напряжений происходит увеличение давления в полости датчика, что ведет к увеличению давления и на зону 6 соединения. Однако в свя- 15 зи с тем, что зона соединения имеет различные радиусы соединения, наибольшая нагрузка приходится на больший радиус, который и должен деформироваться. Однако связь. мембран по .раз- рр ным радиусам ведет к тому, что деформируется йерабочая поверхность мембран и увеличивается эффективная площадь, рабочих мембран.

Формула изобретения

Устройство для измерения дефор-, маций горных пород, включающее регистратор, датчик перемещений, состоящий из внутренней и внешней мембран с герметичной полостью между ними, заполненной жидкостью и соединенной с регистратором, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения конструкционного гистерезиса, между нерабочими участками мембран датчика выполнено соединение, которое"имеет форму полуокружности, причем соотношение радиусов внутренней и внешней мембран не менее, чем 3:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Луфт Г. И. Конструкционный гистерезис мембран в зависимости от способа заделки. Смоленск, 1965.

2. Короблев A. A. Современные методы и приборы для изучения напряженного состояния массива горных пород. М., "Недра", с. 93-101

Устройство для измерения деформации горных пород

Устройство для измерения глубинных деформаций горных пород // 777220

Способ измерения напряжений в горных породах // 777219

Устройство для исследования прочностных характеристик грунта зондированием // 777218

Устройство для измерения смещений боковых пород в горных выработках // 775316

Способ определения удельной поверхности разрыхленной горной массы // 773267

Способ определения деформаций горных пород // 773266

Способ создания структурных моделей // 773265

Устройство для определения динамических характеристик грунта в скважине // 771334

Способ определения абразивности горных пород // 768979

Способ натурного определения сдвиговых характеристик грунтов на оползневых склонах // 2101417

Изобретение относится к строительству и предназначено для определения прочности грунтов на сдвиг на оползневых склонах при проведении крупномасштабных инженерно-геологических (оползневых) съемок на ранних стадиях проектирования для обоснования схем инженерной защиты территории от опасных геологических явлений с прогнозами оползней

Скважинный репер // 2103504

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для измерения деформаций в массиве горных пород

Способ оценки предельного напряженного состояния горных пород и устройство для его осуществления // 2106493

Изобретение относится к годному делу и может быть использовано для решения различных геомеханических задач, в частности, прогнозирования статической и динамической устойчивости горных выработок, пройденных, главным образом, в горных породах осадочного происхождения

Способ определения иерархического ряда размеров компонентов литосферы земли // 2116443

Способ контроля и прогноза прочности твердеющих закладочных массивов // 2127366

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и позволяет решить задачу осуществления долговременного контроля за прочностью твердеющей смеси, оптимизации ведения горных работ с одновременным упрощением конструкции датчика и методики измерений

Способ определения количества полезного ископаемого в массиве горных пород // 2130548

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам определения количества полезного ископаемого в массиве горных пород

Модель трещиноватого горного массива, вскрытого скважиной // 2134346

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в области лабораторных исследований процесса цементации трещиноватых горных пород

Устройство непрерывного контроля напряженного состояния и степени удароопасности краевых зон массива горных пород // 2134783

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для непрерывного контроля с дневной поверхности состояния массива горных пород

Способ определения изменений напряженного состояния массива горных пород во времени и устройство для его осуществления // 2135770

Изобретение относится к строительству, горному делу и экологии, в частности к регулированию процессов изменений механического состояния массивов грунтов и горных пород

Способ выявления сейсмически опасного горного массива // 2137919

Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано для выявления потенциальных очагов мелкофокусных поверхностных землетрясений на площадках предполагаемого строительства или в населенных пунктах