Устройство для определения прочности горных пород в массиве

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБ ЛИК (51 4 Е 21 С 39/00, Е 02 D 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А. ВТОРСКОВФУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

rIo дЕЛАм изОБРетений v отнРытий (21) 3810992/22-03 (22) 05.11.84 (46) 30.05.86. Бюл. К- 20 (71) Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) В.N.Íåáîðñêèé, А.Н.Умрихин и С.В.иашков (53) 624. 131.38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 638668, кл. Е 02 D 1/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

В 850798, кл. Е 02 D 1 /00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

В 494489, кл. Е 02 9 1./ОО, 1974. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРОЧНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД В МАССИВЕ, включающее корпус с размещенным в нем механизмом перемещения, выполненным в виде коаксиального корпусу и установленного с возможностью осеного перемещения ползуна, соединенного с тягой, со сдвигающими элементами и с гидроприводом, гидравлически связанным с источником давления и контрольно-измерительной аппаратурой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет обеспечения возможности проведения испытаний на сдвиг со сжатием в глу„SU„„1234625 А 1 бине массива и упрощения конструкции, оно снабжено нагружающим элементом, центрирующим наконечником, корпус выполнен в виде трубы с продольными прорезями в стенках в виде двух участков разной ширины, сопряженных между собой с образованием уступа, сдвигающие элементы .Установлены снаружи корпуса, подпружинены и шарнирно соединены через прорези корпуса с ползуном, который соединен с гидроприводом тягой, центрирующий наконечник установлен на наружной поверхности корпуса с упором на торец, противоположный гидроприводу, а нагружающий элемент выполнен в виде эластичной оболочки, жестко установленной на

/ наружной поверхности корпуса между продольными прорезями и гидроприводом, при этом между наружной поверх" ностью корпуса и внутренней поверхностью эластичной оболочки выполнена замкнутая полость, гидравлически соединенная с источником давлений и контрольно-измерительной аппаратурой, причем ширина каждого из сдвигающих элементов выполнена ступенчатой в виде двух участков, соответстнующих участкам продольных прорезей и сопряженных между собой с образованием уступа.12346

Изобретение относится к горной промьппленности и может быть использовано для определения прочности горных пород в массиве.

Цель изобретения — повышение точности измерения прочности горных по-. род за счет обеспечения возможности проведения испытаний на сдвиг со сжатием в глубине массива и упрощение конструкции. 1О

Иа фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — порядок перевода устройства из транспортного в рабочее положение; на фиг. 3 - установочный паз в стенке корпуса. !5

Устройство состоит иэ корпуса 1, закрепленного на нем нагружающего элемента 2 с автономной гидравлической магистралью 3, соединенной с насосом 4, сдвигающих элементов 5, шар- 20 нирно закрепленных на ползуне 6, тягя 7, соединенной с ползуном 6 и гидроприводом 8 с источником 9 давления.

Манометры 10 служат для контроля дав. ления рабочей жидкости в гидропряво- 25 де 8 и нагружающем элементе 2. Торец корпуса закрыт центрирующнм наконечником 11, имеющим диаметр, близкий к диаметру скважины, что позволяет обеспечить соосность корпуса со сква- Зб живой. Сдвигающие элементы 5 имеют первое утолщенное плечо 12, второе плечо 13 меньшей ширины, плоскую опору 14 и прижимаются к корпусу эластичным кольцом 15. В корпусе на учас- З тке перемещения ползуна и едвигающих элементов имеются продольные прорези 16, прячем ширина части 17 прорези соответствует ширине плеча 12 сдвигающего.элемента, ширина части 4О

18 прорези соответствует ширине плеча 13, а на их сопряжении образован уступ 19.

Порядок определения пределов прочности ГОрнОЙ пОрОды В массиве на 45 сдвиг со сжатием следующий.

В исследуемый массив из горной выработки бурят скважину 20„ в которой подготавливают несколько. участков.для проведения испытаний путем созданИя на обоих концах каждого участка цилиндрической вь.,"мки 21 с большим, чем у скважины, диаметром.

Пря этом на концах участка образуются круговые торцовые площадки 22.

Цилиндрические выемки могут быть созданы специальным расширителем

25 3 или многоЪратной обработкой массива щелеобразователями, Корпус 1 со сдвигающими элементами 5, находящимися в транспортном положении, подается в скважину так, чтобы нагружающнй элемент 2 точно разместился на намеченном к испытанию участке 23. Затем насосом 4 закачивают рабочую жидкость в нагружающий элемент 2 до давления, обеспечивающего требуемое нагружение б„стенок скважины на участке 23, после чего гидропривод соединяют с тягой 7 и упирают в стенку выработки 24. После этого источником

9 давления закачивают рабочую жидкость в полость гидропривода 8, тяFa 7 движется в направлении из скважины, перемещая ползун 6 вдоль корпуса 1 в том же направлении. Сдвигающие элементы, находившиеся s транспортном положении I, перемещаются в . этом направлении до тех пор, пока их плечи 12, скользящие вдоль широкой части 17 установочных прорезей

16, не дойдут до уступа 19. При последующем движении ползуна 6 сдвига-. ющие элементы начинают поворачиваться (положение II) и устанавливаются перпендикулярно оси корпуса, при этом плечи 13 сдвигающих элементов входят в узкую часть 18 установочных прорезей 16. После того, как сдвигающие элементы плоскими опорами 14 вступят в контакт с круговой торцовой площадкой 22 испытываемого участка (положение III), дальнейшее перемещение ползуна и соответственно сдвигающих элементов приводит к сдвигу испытываемого участка, о наступлении которого судят по снижению давления рабочей жидкости в гидронриводе, Максимальное значение этого давления Р считают усилием сдвига, с учетом которого, а также площади сдвига, рассчитывают предел прочности на сдвиг.

Для вывода сдвигающих элементов из рабочего в транспортное положение осуществляют обратное перемещение тяги. Сдвигающне элементы, упираясь тыльной частью в торец цилиндрической выемки 21, складываются и вновь занимают транспортное положение Т

-и удерживаются в этом положении эластичным кольцом 15. Устройство готово к подаче по скважине tt другому участку массива горных пород.

Ф2Э4625

1234625

Составитепь Г.Алексеева

Техред Л.Сердюкова

Корректор С.Шекмар

Редактор Е.Копча

Заказ 2963/41

Тираж 470

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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