Способ определения полной диаграммы деформирования трещиноватого массива

 

Изобретение относится к исследованию механических свойств массива горных пород. Цель изобретения - повьшение точности определения диаграммы деформирования трещиноватого массива (М) за счет учета масштабного эффекта. Дпя этого предварительно измеряют размер отдельностей М и скорость распространения упругих колебаний в них с,. Извлекают из М образец (0) и циклически деформируют в режиме жесткого нагружения. Определяют после первого цикла размеры отдельностей О и скорость распространения упругих колебаний в нем CQ. Продолжают циклическое деформирование 0до получения с о с,. Затем деформируют образец до остаточной прочности G ocT и получают полную диаграмму деформирования трещиноватого М. Частоту упругих колебаний при измерениях Со определяют из соотношения fc /fn IM/IO где fo и f М частоты упругих колебаний при измерениях в образце и массиве; l, IM - характерные размеры отдельностей в них. 1ил. (С (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1461922 А1 д11 4 Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРН ГКНТ СССР (21) 4291872/23-03 (22) 30. 07.87 (46) 28. 02.89. Бюл. Р 8 (72) Г. Г. Зарецкий-Феоктистов

Г.Н. Танов, С.Н. Белоусов и А.В. Сороко (53) 622.283(088.8) (56) Кузеванов В.В. Прогноз прочностных характеристик трещиноватого массива на основании лабораторных испытаний горных пород за пределом прочности. Л.: ЛИСИ, 1983, с. 11..

Введение в механику скальных пород. M.: Мир, 1983, с. 91-92. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛНОЙ ДИАГPAMMbI ДЕФОРМИРОВАНИЯ ТРЕЩИНОВАТОГО

МАССИВА (57) Изобретение относится к исследованию механических свойств массива горных пород. Цель изобретения — повышение точности определения диаграммы деформирования трещиноватого массива (M) sa счет учета масштабного эффекта. Дпя этого предварительно измеряют размер отдельностей М и скорость распространения упругих колебаний в них с,„. Извлекают из М образец (О) и циклически деформируют в режиме жесткого нагружения. Определяют после первого цикла размеры отдельностей О и скорость распространения упругих колебаний в нем с0.

Продолжают циклическое деформирование

0 до получения с = с . Затем деформируют образец до остаточной прочности 8 + и получают полную диаграмму деформирования трещиноватого М.

Частоту упругих колебаний при измерениях с, определяют из соотношения

fc /f = 1„/1,, где f и Гм — частоты упругих колебаний при измерениях в образце и массиве; 1, 1 — характерные размеры отдельностей в них.

1 ил °

1461927

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения механических свойств массива горных пород.

Целью изобретения является повышение точности определения..

На чертеже представлена зависимость напряжений от деформаций при циклическом деформировании образца породы.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно в 1рещиноватом массиве горных пород измеряют характерный размер его отдельностей, например, по керну разведочных скважин и скорость распространения упругих колебаний с в них на заданной частоте, например, известным методом 2р акустического каротажа в диапазоне частот 2-20 кГц. Затем монолитный образец породы, выбуренный из исследуемого участка массива, циклически деформируют в режиме жесткого нагру- 25 жения. Первый цикл нагружения осуществляют до характерного значения напряжений на ниспадающей ветви полной диаграммы деформирования, в качестве которого принимают величину 30 предела прочности породы (точка G ð на чертеже), или сразу же за ним (точка 1) .

Осуществляют первый цикл полной разгрузки образца от напряжений и при )авенстве последних нулю (точка 1 ) измеряют характерный размер отдельностей деформированного образца, например на образце-близнеце, деформированном до точки 1, а так) же скорость распространения упругих колебаний со и, если измеренная скорость ср больше скорости с в массиве, продолжают циклически нагружать и разгружать образец в запредельной области деформирования (траектории

1-2; 2-2, 2 -3; 3-3 ; 3 -k, k-1с

> на чертеже) до совпадения скоростей ср и см (точка k ) . Затем в очередной раз деформируют образец в зажиме жесткого нагружения до величины !

6 остаточной прочности Д"„ (точка k ), получая полную диаграмму деформирования трещиноватого массива горных пород (линия k -k" -kP ) . При этом час55 тоту упругих колебаний при измерениях скорости их распространения определяют в образце из соотношения о ) fN 1 !lp ю где Й вЂ” частота упругих колебаний при измерении скорости их распространения в образце; заданная частота упругих м колебаний при измерении скорости их распространения в массиве;

1 — характерный размер отдельм ностей трещиноватого масси9

1р — характерный размер отдельностей деформированного образца.

Использование предлагаемого способа повволяет повысить точность определения полной диаграммы деформирования трещиноватого массива за счет учета масштабного эфйекта и более корректного переноса данных, полученных на образцах, на массив.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ определения полной диаграммы деформирования трещиноватого массива, включающий циклическое деформирование выбуренного из исследуемого участка массива монолитного образца породы в режиме жесткого нагружения, первый цикл которого осуществляют до характерного значения напряжений на ниспадающей ветви полной диаграммы деформирования,а последующеепосле полной разгрузки образца нагружение осуществляют в запредельной области деформирования до величины остаточной прочности породы, о тл ич аю щи йс я тем, что, с целью повышения точности определения, предварительно в массиве измеряют характерный размер его отдельностей и скорость распространения упругих колебаний в них на заданной частоте, после первого цикла .разгрузки измеряют характерный размер отдельности и скорость распространения упругих колебаний в деформированном образце, сравнивают скорости упругих колебаний в образце и массиве, и продолжают циклическое нагружение образца до совпадения скоростей, после чего деформируют образец до остаточной прочности породы, получают полную,диаграмму деформирования трещиноватого массива, при этом в качестве характерного значения напряжений в первом цикле принимают величину предела прочности породы, а измерения

1461927 где à — частота упругих колебаний при измерении скорости их распространения в образце;

Составитель К. Лыков

Техред М. Ходанич Корректор С, Черни

Редактор А. Лежнина

Заказ 645/28 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 скорости распространения упругих колебаний в образце производят на частоте, определяемой из соотношения заданная частота упругих колебаний при измерении ско- . рости их распространения в массиве; характерный размер отдельностей массива; характерный размер отдельностей деформированного образца.