Глубинный деформометр

Авторы патента:

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

ГЛУБИННЫЙ ДЕФОРМОМЕТР, включающий корпус с жестко соединенной с ним эластичной оболочкой с осевым отверстием и выемками, ориентатор, систему фиксации эластичной оболочки, тензорезисторы , размещенные в выемках эластичной оболочки , и стержень, установленный в осевом отверстии эластичной оболочки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности измерений, корпус снабжен регистрирующим блоком с автономным источником питания, электрически соединенным с тензорезисторами , а система фиксации эластичной оболочки выполнена в виде ин аентора и размещена с торцовой стороны корпуса между стержнем и эластичной оболочкой .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU» 1105644 зсю .Е 21 С 39 00

4ф1р с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3587338/22-08 (22) 04.05.83 (46) 30.07.84. Бюл. № 28 (72) Д. М. Журавлев и П. Г. Чубов (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский горнометаллургический и нститут цветных металлов (53) 622.289 (088.8) (56) 1. Техника контроля напряжений и деформаций в горных породах. Л., «Наука», 1978, с. 34, 60.

2. Авторское свидетельство СССР № 973836, кл. Е 21 С 39/00, 1981 (прототип) . (54) (57) ГЛУБИННЫЙ ДЕФОРМОМЕТР, включающий корпус с жестко соединенной с ним эластичной оболочкой с осевым отверстием и выемками, ориентатор, систему фиксации эластичной оболочки, тензорезисторы, размещенные в выемках эластичной оболочки, и стержень, установленный в осевом отверстии эластичной оболочки, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения надежности измерений, корпус снабжен регистрирующим блоком с автономным источником питания, электрически соединенным с тензорезисторами, а система фиксации эластичной оболочки выполнена в виде индентора и размещена с торцовой стороны корпуса между стержнем и эластичной оболочкой.

1105644

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для измерения деформаций стенок скважин.

Известен унифицированный комплект аппаратуры УКР-72 для измерения деформаций стенок скважин, включающий тензометрический патрон, соединенный с регистрирующей аппаратурой многожильным кабелем, досылочное, ориентирующее и прижимное устройства и блок питания (1).

Наиболее близким к изобретению является деформометр, включающий корпус с эластичной манжетой, стаканами, ориентатором и тензорезисторами, систему прижима и фиксации, многожильный кабель, соединяющий деформометр с измерительной аппаратурой, и досылочное устройство (2).

Недостатками приведенных технических решений являются малая глубина измерения деформации в скважинах и низкая надежность устройства из-за проводной связи, соединяющий деформометр с наземной регистрирующей аппаратурой через враща ющи йся буровой сна р яд.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в глубинном деформометре, включающем корпус с жестко соединенной с ним эластичной оболочкой с осевым отверстием и выемками, ориентатор, систему фиксации эластичной оболочки, тена орезисторы, размещенные в выемках эластичной оболочки, и стержень, установленный в осевом отверстии эластичной оболочки, корпус снабжен регистрирующим блоком с автономным источником питания, электрически соединенным с тензорезисторами, а система фиксации эластичной оболочки выполнена в виде индентора и размещена с торцовой стороны корпуса между стержнем и эластичной оболочкой.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2вЂ” сечение А вЂ” А на фиг. 1.

Деформометр включает эластичную оболочку 1, концы ее заправлены в стаканы 2 и 3 корпуса, стянутые стержнем 4 и гайкой 5. Тензорезисторы 6 размещены в выемках средней части эластичной оболочки и соединены проводами 7, уложенными в каналах 8, с размещенным в оболочке 9 на каркасе 10 регистрирующим блоком, включающим панель со сравнивающими мостами 11, усилители 12, переключатель 13, например, часового типа, запоминающие ячейки 14, выполненные, например, из трубочки с электролитом и нихромовой нити, батарею питания 15 и ориентатор 16, выполненный, например, из металлического цилиндра

17, размещенного в емкости 16, заполненной до половины раствором купороса 18. В конической крышке 19 корпуса размещен включатель 20. Стакан 2 снабжен трубчатым выступом 21, который удерживает индентор 22 и досылочное приспособление (не показано).

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Глубинный деформометр досылают в скважину, где с помощью индентора 22 фиксируют его, прижимая одновременно тензорезистором 6 к стенкам скважины (не показано). От упора деформометра в торец скважины выключатель 20 замыкает электрическую цепь и запускает часовой механизм переключателя 13. Последний через заданный промежуток времени включает положение 1. Ток, пройдя через тензорезисторы

6, сравнивающие мосты 11 и усилители 12, экспонируется в. первой группе ячеек 14 на протяжении заданного времени. После экспонирования выполняется разгрузка керна, например, выбуриванием кольцевой щели.

По окончании разгрузки, которая выполнялась в течение расчетного времени, переключатель 13 включает положение II и экспонирование величины тока повторяется, но уже во второй группе ячеек 14. Третья группа ячеек является резервной на случай, если по каким-либо причинам разгрузку не успели произвести в заданный промежуток времени.

После выполнения разгрузки керн вместе с деформометром отделяют от горного массива и извлекают из скважины.

При экспонировании катод, например из нихромовой нити, покрывается тонким слоем, например, меди. Соответственно увеличивается токопроводимость нити. Токопроводимость изменяется пропорционально величине тока при экспонировании. Сравнивая проводимость нитей первой группы ячеек с проводимостью нитей второй группы ячеек, например, с помощью измерителя деформаций ИДЦ-1, определяем деформации стенок скважины.

Педложенный глубинный деформометр в сравнении с прототипом и базовым (УК-тензор) позволит производить измерения напряжений на стадии разведки месторождения, что даст возможность учитывать природные поля напряжений при выборе систем разработки и их оптимальных параметров.

При строительстве плотин и подобных им сооружений с помощью предложенного устройства можно исследовать напряженнодеформированное состояние в скальных основаниях и устоях плотин, а также в теле сооружения.!

105644

7, 7, Ðæ 1

Составитель Н. Якимович

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Заказ 5115/26 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Датчик давления // 1105642

Устройство для испытания почвы выработок на сдвиг // 1105259

Способ определения степени разрыхления взорванных пород в развале // 1104272

Способ испытания горных пород на прочность (его варианты) // 1104271

Способ контроля напряженного состояния горного массива // 1104270

Способ моделирования напряженного состояния горного массива // 1102951

Способ определения высоты зоны водопроводящих трещин над выработанным пространством // 1102950

Способ определения нарушенности массива горных пород // 1102949

Способ измерения ширины раскрытия трещин в массиве // 1102948

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