Устройство для определения состояния горных пород в массиве

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В МАССИВЕ, включающее ультразвуковой прибор, основной и параллельный зонды с электрокабелем, досьшочные штанги. фиксатор для закрепления положения и взаимной ориентировки зондов, пневмоприводы, шланги и резервуар для сжатого воздуха, отличающееся , тем, что, с целью повышения точности определения состояния массива путем измерения скорости распространения упругих волн в трех различных направлениях, оно снабжено дополнительным зондом, соединенным с основным при помощи гибкого стержня с пневмоканалом, соединяющим пневмоприводы дополнительного и основного зондов, и трехпозииионным переключателем, соединяющим зонды с ультразвуковым прибором, при этом гибкий стержень и фиксатор положения (Л зондов Имеют акустически-электроизолирующие вставки.

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5ц Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCH0lVIY, СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2991186/22-03 (22) 04.10.80 (46) 23. 02. 85. Бюл. ¹ 7 (72) Ф.Ф. Горбацевич, Ф. Г.Меденков и Н.Н.Абрамов (71) Горный институт Ордена Ленина кольского филиала им. С.М.Кирова

АН СССР (53) 622.35(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 330408, кл. G 01 Ч 1/13, 1968.

2. Повышение эффективности добычи и обогащения комплексных руд. Апати:ты, изд-во КФ АН СССР, 1977, с.8-12. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В МАССИВЕ, включающее ультразвуковой прибор, основной и параллельный зонды с электрокабелем, досылочные штанги, „„SU,,1141195 А фиксатор для закрепления положения и взаимной ориентировки зондов, пневмоприводы, шланги и резервуар для сжатого воздуха, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппе— ния точности. определения состояния массива путем измерения скорости распространения упругих волн в трех различных направлениях, оно снабжено дополнительным зондом, соединен.ным с основным при помоп1и гибкого стержня с пневмоканалом, соединяющим пневмоприводы дополнительного и основного -зондов, и трехпозиционным переключателем, соединяющим зонды с ультразвуковым прибором, при этом Б гибкий стержень и фиксатор положения зондов имеют акустически-электроизо- МФ лирующие вставки.

1141195 2

Изобретение относится к средствам контроля свойства и состояния горных пород в массиве, к устройствам ультразвукового измерения скоростей распространения упругих волн в массиве горных пород с последующим определением физических свойства и действующих в нем напряжений.

Известно устройство, включающее зонд, систему преобразователей, блок 10 возбуждения, измерительную и регист.—

4 рирующие части, коммутатор, причем расположенные на зонде преобразователи строго ориентированы друг относительно друга (1). 15

Это устройство позволяет регистрировать характеристики состояния массива только в направлении шпура. (скважины 1, в котором располагается зонд. 20

Известно устройство для определения состояния горных пород в массиве, 4 включающее ультразвуковой прибор, основной и параллельный зонды с электрокабелем, досылочные штанги, 25 фиксатор для закрепления положения и взаимной ориентировки зондов, пневмоприводы и резервуар для сжатого воздуха(2).

Это устройство не позволяет регист рировать характеристики массива в направлении, совпадающем с направлением шпуров в которые вставлены зонды.

Цель изобретения — повышение точности определения состояния массива путем измерения скорости упругих волн в трех различных направлениях.

Цель дости1ается тем, что устройство, включающее ультразвуковой прибор, основной и параллельный зонды с электрокабелем, досылочные штанги, фиксатор для закрепления положения и взаимной ориентировки зондов, пневмоприводы, шланги и резервуар для сжатого воздуха, снабжено дополнительным зондом, соединенным с основным при помощи гибкого стержня с пневмоканалом, соединяющим пневмоприводы дополнительного и основного зондов, и трехпозиционным переключа- 50 телем, соединяющим зонды с ультразвуковым прибором, при этом гибкий стержень и фиксатор положения зондов имеют акустически-электроизолирующие вставки. 55

Наличие дополнительного зонда, соединенного с основным при помощи гибкого стержня с пневмоканалом, позволяет измерить скорости распространения упругих волн в трех различных направлениях при одноразовой установке зондов. Гибкость стержня обеспечивает свободное передвижение зондов в шпурах с неровностями, лучшее прилегание зонда к образующей шпура. Трехпозиционный переключатель позволяет в короткое время производить проэвучивание массива между основным и дополнительным, основным и параллельным, параллельным и дополнительным зондами. Наличие акустическиэлектраиэолирующих вставок в гибком стержне и фиксаторе положения зондов устраняет проникновение акустических и электроимпульсных помех от зондаиэлучателя к зонду †приемни.

На чертеже изображено предложенное устройство, общий вид.

Основной 1 и дополнительный 2 зонды расположены по. одной прямой.

Параллельный зонд 3 размещен своим преобразователем 4 напротив преобразователя 5 основного зонда 1, параллельно основному и дополнительному зонду и фиксируется в этом положении при помощи досылочных штанг 6 и фиксатора 7. Основной 1 и дополни— тельный 2 зонды соединены гибким стержнем 8, в котором располагается пневмоканал 9, соединяющий пневмоприводы зондов. Пневмоканал, пневмоприводы зондов соединены шлангами с резервуаром сжатого воздуха 10.

Выходы усилителя и генератора ультразвукового прибора 11 соединены с зондами через трехпозиционный переключатель 12 электрокабелями 13. В фиксаторе и гибком стержне 8 предусмотрены акустически-электроизолирую- щие вставки 14.

Устройство для определения состояния горных пород массива работает следующим образом.

Перед измерениями устройство устанавливается в шпуры и передвигается по ним в требуемую точку массива. Производится отсчет расстояния между шпурами, определяются их взаимные углы непараллельности и несоосности. Затем подачей сжатого воздуха из резервуара 10 сжатого воздуха производится прижим преобразователей зондов к стенкам шпуров. В положении

А трехпозиционного переключателя 12 производится прозвучивание массива между зондами 1 и 2. Затем переключатель переводится в положение Б для

ll41195

13 13

ВНИИПИ Заказ 465/26 Тираж 482 Подписное

Филиал ШШ "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная, 4 прозвучивания массива между зондами

I и 3. В положении В переключателя производится прозвучивание массива между зондами 2 и 3. На заключительном этапе производят расчет элементов индикатрисы скоростей, а также составляющих поля напряжений, действующих в массиве горных пород.

Возможность измерения скорости распространения упругих волн в трех различных направлениях при одноразовой установке зондов, устраняет необходимость совмещения путей распространения ультразвуковых колебаний в массиве при выполнении последовательных операций прозвучивания и каротажа. Тем самым устройство для определения состояния горных пород массива повышает точность и проивво10 дительность измерений.