Стабилометр

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к механическим испытаниям горных пород при объемном сжатии в режиме жесткого нагружения, обеспечивающем контроль процесса деформирования образцов за пределом прочности. Стабилометр для испытания образцов горных пород содержит камеру для образца, нагрузочный цилиндр с поршнем, источники давления, соединенные с камерой и цилиндром, и золотник стабилизации нагрузки, установленный в поршне и закрепленный посредством резьбовой втулки в основании цилиндра. В поршне выполнена полость, в которой размещена опорная втулка, соединенная с золотником и контактирующая с заплечиками поршня. В нагрузочном цилиндре выполнено сливное отверстие, в которое установлен запорно-регулировочный клапан с электроприводом, электрически связанным с электронным экстензометром, корпус экстензометра закреплен внутри нагрузочного цилиндра на заплечиках, а измерительный стержень экстензометра выведен через отверстие в заплечиках в полость поршня и контактирует с опорной втулкой. Технический результат изобретения заключается в повышении точности объемных испытаний скальных горных пород путем исключения погрешностей, связанных с потенциальной упругой энергией рабочей жидкости при ее сжатии, и уменьшения отрицательного влияния облитерации цилиндра, поршня и плунжера устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к механическим испытаниям горных пород при объемном сжатии в режиме жесткого нагружения, обеспечивающем контроль процесса деформирования образцов за пределом прочности.

Известно устройство (стабилометр) для испытания образцов горных пород при объемном сжатии (монография Карташов Ю.М., Матвеев Б.В., Михеев Г.В., Фадеев А.Б. Прочность и деформируемость горных пород. - М.: Недра, 1979, стр. 98, рис. V.2), содержащее камеру с образцом горной породы, цилиндр с поршнем, передающим осевое давление на торец образца, насосную станцию для создания осевого и бокового давлений на образец.

Недостаток данного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает проведение испытаний образцов пород в запредельной части процесса деформирования образца из-за потенциальной упругой энергии, накапливаемой в элементах устройства (в основном, в рабочей жидкости при ее сжатии).

Известно устройство для испытания образцов горных пород при одноосном и объемном сжатии (монография Карташов Ю.М., Николайчук Н.А., Мансуров В.А. Методы, аппаратуры и результаты исследований горных пород в запредельной области деформирования. Экспресс-информация, серия «Добыча угля подземным способом». - М.: ЦНИЭИуголь, 1978, стр. 4, рис. 1а), содержащее камеру с испытываемым образцом горной породы, поршень, передающий осевое давление на образец и тонкий слой рабочей жидкости, изолированной от насосной станции вентилями; боковое и осевое давления на образец создаются с помощью насосной станции.

Недостаток устройства состоит в том, что оно не обеспечивает в полной мере режим жесткого нагружения в запредельной части процесса деформирования образца из-за потенциальной упругой энергии, накапливаемой в элементах устройства. Поэтому оно может быть использовано только для испытания полускальных горных пород (глин, мергелей и т.п.) с пределом прочности при одноосном сжатии до 30 МПа.

Известно устройство для испытания на сжатие образцов горных пород и строительных материалов (авторское свидетельство СССР №1381365, 1986, кл. G01N 3/10, 1976. Авторы: Ю.А. Ивашенко и А.Д. Лобанов. Опубл. 15.03.88, Бюл. №10), содержащее распорные упругие (пружинные) элементы регулируемой длины, воспринимающие часть нагрузки от силовозбудителя. Снабжение устройства распорными упругими элементами, воспринимающими часть нагрузки, повышает жесткость нагрузочного устройства и позволяет уменьшить погрешности испытаний, связанные с потенциальной упругой энергией устройства при его сжатии, что обеспечивает режим жесткого нагружения в запредельной части процесса деформирования образца.

Недостаток данного устройства состоит в его незначительной жесткости и реализации лишь простейшей схемы нагружения в условиях одноосного сжатия.

Известно устройство (стабилометр) для испытания горных пород за пределом прочности (авторское свидетельство №1019076, кл. Е21С 39/00, 1981. Авторы: К.А. Ардашев, Ю.М. Карташов, Б.В. Матвеев и Г.Д. Морозов. Опубл. 23.05.83, Бюл. №19), содержащее рабочую камеру объемного сжатия, в которую помещен испытываемый образец, и механизм изменения нагрузки на образец, выполненный в виде заполненного малосжимаемой жидкостью поршня с регулировочным винтом, обеспечивающий циклическое регулирование нагрузки на образец.

Недостаток данного устройства состоит в его незначительной жесткости, обеспечиваемой сжатием жидкости в ограниченном объеме поршня.

Известно гидравлическое устройство (демпфирующее устройство к гидравлическому прессу с возвратными цилиндрами, авторское свидетельство СССР №228529, 1967, кл. B30b, авторы: Л.И. Живов, Г.С. Макаренко и В.П. Порохненко. Опубл. 08.10.1968, Бюл. №31), содержащее упругие амортизаторы, закрепленные между возвратными цилиндрами и подвижной траверсой, и создающие противодавление в конце рабочего хода траверсы и позволяющие устранить динамические нагрузки в прессе и его гидросистеме после падения рабочей нагрузки.

Недостаток подобного устройства состоит в его незначительной жесткости, обеспечиваемой сжатием упругого амортизатора.

Известно устройство (стабилометр) для испытания образцов горных пород (авторское свидетельство СССР №1174823, 1984, кл. G01N 3/10, Е21С 39/00, авторы: Карташов Ю.М., Николайчук Н.А., Малык М.А. Опубл. 23.08.85, Бюл. №31), принятое за прототип, содержащее камеру для образца, нагрузочный цилиндр с поршнем, источники давления, соединенные с камерой и цилиндром, и золотник стабилизации нагрузки, установленный в поршне и закрепленный посредством резьбовой втулки в основании цилиндра. Снабжение стабилометра золотником стабилизации нагрузки для обеспечения контроля процесса деформирования образца повышает жесткость нагрузочного устройства и позволяет уменьшить погрешности испытаний, связанные с потенциальной упругой энергией рабочей жидкости при ее сжатии.

Недостаток данного устройства состоит в том, что при испытаниях происходит облитерация (заклинивание) рабочих поверхностей цилиндра, поршня и плунжера, что вызывает неуправляемые скачки осевого давления, искажает жесткий режим нагружения и уменьшает точность результатов испытаний. Поэтому данное устройство может быть использовано только для испытаний полускальных горных пород (глин, мергелей и т.п.).

Технический результат заключается в повышении точности испытаний скальных горных пород путем исключения погрешностей, связанных с потенциальной упругой энергией рабочей жидкости при ее сжатии, и уменьшения отрицательного влияния облитерации цилиндра, поршня и плунжера устройства.

Технический результат достигается тем, в поршне выполнена полость, в которой размещена опорная втулка, соединенная с золотником, на заплечиках поршня внутри нагрузочного цилиндра закреплен корпус электронного экстензометра, измерительный стержень которого выведен через отверстие в заплечиках в полость поршня и соединен с электроприводом запорно-регулировочного клапана, который установлен в сливном отверстии нагрузочного цилиндра.

Стабилометр поясняется фиг. 1 - схема устройства, где:

1 - камера;

2 - образец;

3 - жесткий динамометр;

4 - плунжер;

5 - нагрузочный цилиндр;

6 - поршень;

7 - золотник;

8 - полость;

9 - резьбовая втулка;

10 - заплечики;

11 - опорная втулка;

12 - тензометры;

13 - крышка камеры;

14 - крышка поршня;

15 - электронный экстензометр;

16 - запорно-регулировочный клапан с электроприводом.

Стабилометр содержит камеру 1 для образца 2 и жесткого динамометра 3, плунжер 4, предназначенный для взаимодействия с образцом 2, нагрузочный цилиндр 5 с поршнем 6, контактирующим с плунжером 4, золотник 7, установленный в полости 8 поршня 6 и закрепленный посредством резьбовой втулки 9 в основании цилиндра 5. Поршень 6 имеет заплечики 10, контактирующие с крышкой поршня 14. Тензометры 12 предназначены для измерения продольных и поперечных деформаций образца породы при испытаниях. Соединение элементов устройства - крышки камеры 13 с камерой 1, камеры 1 с цилиндром 5, крышки поршня 14 с поршнем 6 обеспечивается жесткими болтами. Боковое и осевое давление на образец обеспечивается насосной станцией и измеряется манометрами известным способом. Изменение положения золотника 7 определяют с помощью электронного экстензометра 15, для этого корпус экстензометра 15 закреплен внутри нагрузочного цилиндра 5 на заплечиках 10, а измерительный стержень экстензометра 15 выведен через отверстие в заплечиках 10 в полость поршня 8 и контактирует с опорной втулкой 11. Экстензометр 15 электрически связан с электроприводом запорно-регулировочного клапана 16, установленном в сливном отверстии в нагрузочном цилиндре 5 и настроенном на срабатывание (открытие сливного отверстия в нагрузочном цилиндре 5 для сброса в нем давления рабочей жидкости) в момент контакта нижнего торца опорной втулки с заплечиками.

Стабилометр работает следующим образом. Перед испытанием образец 2 устанавливают в камеру 1, монтируя на нем тензометры 12, после чего накрывают камеру крышкой 13 с динамометром 3 и закрепляют крышку жесткими болтами.

Процесс испытания сопровождается непрерывным контролем динамометром 3 и тензометрами 12 текущих значений осевой нагрузки, продольных и поперечных деформаций образца 2, а также непрерывным контролем электронным экстензометром 15 величины зазора между нижним торцом опорной втулки 11 и заплечиками 10. В процессе испытания вращением золотника 7 опорную втулку 11 перемещают в верхнее положение, обеспечивая максимальный зазор между нижним торцом опорной втулки 11 и заплечиками 10. После этого насосной станцией в емкость нагрузочного цилиндра 5 нагнетают рабочую жидкость под давлением, приблизительно равным 0,05-0,10 от величины необходимого по решаемой задаче бокового давления. При этом плунжером 4 создается начальное осевое сжатие образца 2. Затем насосной станцией в камеру 1 нагнетают рабочую жидкость и создают необходимое боковое давление, регулируемое при необходимости в процессе испытания образца при помощи сливного отверстия. После этого вращением золотника 7 опускают вниз опорную втулку 11 и по изменению показаний экстензометра 15 устанавливают заданный зазор между опорной втулкой и заплечиками. Затем увеличивают давление рабочей жидкости в емкости цилиндра 5 до момента контакта нижней части опорной втулки 11 с заплечиками 10 и таким образом деформируют образец в продольном направлении на заданную величину, фиксируя при этом осевое давление на образец 2 динамометром 3. В момент контакта нижнего торца опорной втулки с заплечиками (фиксируемого по показаниям экстензометра 15) происходит срабатывание электропривода запорно-регулировочного клапана 16, открытие сливного отверстия в нагрузочном цилиндре 5 и частичный сброс в нем давления рабочей жидкости. Уменьшение давления рабочей жидкости в нагрузочном цилиндре приводит к частичной разгрузке образца 2 от осевого давления и вызывает торможение процессов ползучести и текучести в образце, развивающихся за время остановки осевого деформирования (на допредельной и запредельной стадии соответственно) и искажающих измеряемые механические характеристики породы. Процедуру переустановки (перемещения вверх) опорной втулки 11 относительно заплечиков 10 и последующего закрытия устанавливаемого зазора между ними давлением рабочей жидкости в цилиндре 5 после срабатывания запорно-регулировочного клапана 16 повторяют многократно. Таким образом, осуществляют дозированное осевое деформирование образца при заданном значении бокового давления. На каждом шаге процедуры устанавливают заданный малый интервал между нижней частью опорной втулки 11 до заплечиков 10, что обеспечивает соответствующее заданное приращение продольной деформации образца 2. При этом опорная втулка 11 золотника 7 сдерживает потенциальную энергию, накапливаемую в сжатой рабочей жидкости, что позволяет контролировать процесс деформирования образца прочной (скальной) горной породы на малых ступенях деформирования как до, так и за пределом прочности, а частичная разгрузка образца от осевого давления при переустановке опорной втулки уменьшает погрешности, связанные с отрицательным влиянием облитерации поршней и плунжеров устройства. Процесс испытания прекращают при стабилизации показаний динамометра 3 на минимальном уровне. Этому этапу испытаний соответствует достижение образцом предельной остаточной прочности при заданном значении бокового давления.

Стабилометр позволяет повысить точность испытаний скальных горных пород путем исключения погрешностей, связанных с потенциальной упругой энергией рабочей жидкости при ее сжатии, и уменьшения отрицательного влияния облитерации цилиндра, поршня и плунжера устройства.

Стабилометр, содержащий камеру для образца, нагрузочный цилиндр с поршнем, источники давления, соединенные с камерой и цилиндром, и золотник стабилизации нагрузки, установленный в поршне и закрепленный посредством резьбовой втулки в основании цилиндра, отличающийся тем, что в поршне выполнена полость, в которой размещена опорная втулка, соединенная с золотником, на заплечиках поршня внутри нагрузочного цилиндра закреплен корпус электронного экстензометра, измерительный стержень которого выведен через отверстие в заплечиках в полость поршня и соединен с электроприводом запорно-регулировочного клапана, который установлен в сливном отверстии нагрузочного цилиндра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу, предназначено для осуществления контроля напряженно-деформированного состояния (НДС) массива горных пород, в том числе имеющего блочную структуру, и может быть использовано для оценки и прогноза устойчивости горных выработок при производстве добычных работ.

Способ заключается в том, что управляюще-регистрирующий сервер регистрирует измерительные сигналы колебаний из установленных в прилегающих к лаве штреках трехмерных геофонных измерительных зондов, синхронно пространственно ориентированных во всех измерительных каналах и в синхронизированном временном интервале, а также в тесной корреляции с сигналами, информирующими о режиме работы и местоположении очистного комбайна в выработке лавы и на этой основе, при взаимодействии с преобразующим сервером, локализует сейсмические явления.

Изобретение относится к определению области распространения, размеров и геометрии трещин и систем трещин, образовавшихся в результате гидроразрыва пласта, конкретно относится к способу и устройству для создания микросейсмических событий внутри трещин и систем трещин.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке карбонатных месторождений с целью комплексной подготовки для переработки минерального сырья.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения направления действия и значений главных напряжений в горном массиве, оценки напряженно-деформированного состояния массива горных пород, выявления местоположения зон повреждения пород и характера их распространения при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.

Группа изобретений относится к измерительной технике и может быть использована для оценки качества железорудного материала при добыче с помощью горных погрузочных средств, преимущественно экскаваторов и фронтальных погрузчиков.

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания материалов, в частности, горных пород при исследовании энергообмена в массиве горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть использована для оценки напряженного состояния горных пород в породном массиве и различных сооружений, например плотин.

Изобретение относится к исследованию механических свойств горных пород. Технический результат заключается в упрощении процесса проведения измерения энергоемкости за счет возможности удаления фракций разрушенной горной породы посредством вращения перфорированного стакана.

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для исследования энергообмена при деформировании и разрушении блочного горного массива. Стенд содержит опорную раму, размещенные в ней захват для образца и захват для контробразца, гидравлический механизм взаимного поджатия образцов, связанный с захватом для образца, гидравлический механизм взаимного перемещения образцов, связанный с захватом для контробразца, гидравлические аккумуляторы энергии, связанные с механизмами поджатия и перемещения, источники давления, связанные с соответствующими аккумуляторами, пульсаторы давления, соединенные с соответствующими аккумуляторами и выполненные в виде гидроцилиндров со штоками, подпоршневая полость которых соединена с соответствующими аккумуляторами, эксцентриков, кинематически связанных со штоками гидроцилиндров, валов вращения эксцентриков и приводов вращения валов.

Способ контроля напряженного состояния массива горных пород предназначен для определения пространственного распределения напряжений в окрестности горной выработки и глубины максимума зоны опорного давления. Для этого осуществляют прозвучивание ультразвуковыми стационарными шумовыми сигналами со средним равным нулю участков массива, расположенных между параллельными скважинами по их глубине. Прием ультразвуковых сигналов осуществляют двумя акустическими преобразователями, которые на каждом из прозвучиваемых участков располагают симметрично относительно оси основного лепестка диаграммы направленности излучаемого акустического преобразователя. Измеряют интервалы корреляции и коэффициент взаимной корреляции сигналов с выходов приемных преобразователей, увеличивая силу их прижима к стенке скважины до момента прекращения возрастания измеренных интервалов корреляции. Фиксируют значения измеренного коэффициента взаимной корреляции после достижения указанного момента на каждом участке и строят график зависимости этого коэффициента от глубины. Глубину, начиная с которой коэффициент взаимной корреляции приобретает постоянное значение, принимают за границы зоны опорного давления, а глубину, начиная с которой коэффициент взаимной корреляции меньше указанного значения, принимают за границу зоны разгрузки напряжений. Глубина, на которой имеет место максимальное значение коэффициента взаимной корреляции, соответствует максимуму напряжений в зоне опорного давления. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для определения энергоемкости разрушения горных пород в скважинах, пробуренных из подземных горных выработок. Технический результат заключается в повышении точности определения энергоемкости разрушения горных пород, а также упрощении работы оператора при проведении исследований. Погружной измеритель энергоемкости разрушения горных пород включает гидроцилиндр, нагрузочный поршень со штоком, оснащенным индентором. При этом гидроцилиндр содержит промежуточный шток, соединенный с двумя поршнями: внешним и внутренним, которые разделяют гидроцилиндр на четыре полости: входную, среднюю, напорную и силовую. При этом средняя полость имеет выход в атмосферу через окно, в котором размещен толкатель, взаимодействующий с упором, расположенным на промежуточном штоке гидроцилиндра, и соединенный с подвижным клином, который имеет связь с корпусом гидроцилиндра посредством распорной пружины. Между напорной и силовой полостями обеспечена гидравлическая связь посредством канала. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для измерения раскрытия трещин при проведении геомеханического мониторинга. Способ включает бурение скважин и шпуров в подземных горных выработках. В скважину вводят измерительную наборную штангу с закрепленными на ее конце видеоэндоскопом и перспективной линейкой, укрепленной на расстоянии широкоугольного визуального угла захвата видеозрения видеоэндоскопа. Производят точную видеофиксацию положения трещин по глубине скважины и приблизительную ее ширину, местоположение обнаруженных в скважине трещин фиксируют по длине штанги, а видеоэндоскопом и перспективной линейкой определяют их приблизительную ширину, фиксируют их в журнале наблюдений, трещины классифицируют по ширине. Для каждого класса подбирают измерительный конус-щуп с определенным шагом измерительных нарезных ступеней и их диаметром. Конус-щуп, закрепленный на штанге, вводят в устье измеряемой трещины и по диаметру ступеней и их количеству, по глубине поместившихся в трещине, определяют ширину и глубину ее раскрытия. Проводят повторные циклы измерений по классификации ранее измеренных трещин и по изменениям ширины раскрытия трещин определяют динамику процессов деформирования породы горного массива. Устройство содержит измерительный щуп, выполненный в виде съемного конус-щупа, в котором выполнены монтажное отверстие для крепления к наборной измерительной штанге, а по образующей конуса нарезаны измерительные ступени, штанга выполнена в виде набора штанг с элементами сочленения друг с другом. Измерительные нарезные ступени конус-щупа выполнены с шагом по его оси по возрастанию от h=0.5 мм и с диаметрами ступеней от d=1 мм по ширине измеряемых трещин. На конце наборной штанги установлен видеоэндоскоп, а на расстоянии широкоугольного визуального угла захвата видеоэндоскопа прикреплена перспективная линейка. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу определения напряженного состояния материалов, например горных пород. Технический результат заключается в повышении точности оценки напряженного состояния материалов, из которых состоит сооружение, и, соответственно, повышении надежности его эксплуатации. Способ включает испытание образцов до разрушения, при этом осуществляют изготовление образцов из монолитов исследуемого материала, проводят испытание их на одноосное растяжение, сжатие и в условиях объемного напряженного состояния. По этим данным строят паспорт прочности с огибающей предельных кругов напряжений Мора. Производят измерение величины шероховатости поверхности Rz магистральной трещины для каждого вида напряженного состояния породы, по которым строят номограмму изменения шероховатости Rz поверхности магистральной трещины разрушения материалов в зависимости от величины главных нормальных напряжений σн в зоне трещины разрушения. Затем отбирают образец из зоны магистральной трещины разрушения исследуемого элемента конструкции сооружения и в нем измеряют величину шероховатости Rz1 поверхности магистральной трещины разрушения, по которой, используя полученную номограмму, определяют величины максимальных нормальных напряжений σн.p. Определяют точку предельного состояния исследуемого материала, для чего на оси ординат паспорта прочности материала откладывают значение максимального нормального напряжения, действующего в зоне разрушения материала σн.р, и из этой точки проводят перпендикуляр до огибающей кругов напряжений Мора. Используя точку предельного состояния исследуемого материала, строят круг напряжений Мора для исследуемого образца разрушенного элемента конструкции и по нему определяют значения главных нормальных напряжений σ2p и σ1p и вид напряженного состояния материала, при котором произошло разрушение элемента сооружения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для измерения деформаций земной поверхности относится к области измерительной техники, в частности к методу измерения относительных перемещений двух точек на земной поверхности или отдельных участков инженерных и строительных сооружений, разнесенных на значительные расстояния, происходящих из-за воздействия природных и экзогенных процессов. Устройство для измерения деформаций земной поверхности состоит из троса 1, закрепленного за анкер 2, который, пройдя искривления трассы, через подвижный блок 3 попадает на вал 4 электродвигателя 5 с большим коэффициентом редукции и датчиком угла поворота вала. Двигатель закреплен на основании корпуса системы измерения 5 прибора. На вале двигателя 4 все время остается несколько витков троса, что обеспечивается приторможенной буферной катушкой 6 с достаточным запасом троса, обеспечивающим возможность измерений даже при значительных подвижках анкера. В систему введено приспособление для измерения силы натяжения троса 7, с помощью которого измеряется сила натяжения троса. Напряжение с приспособления для измерения силы натяжения троса 7 поступает на вход блока обработки сигнала 8, выход которого соединен с входом блока управления двигателем 9, где формируется сигнал разности между цифровым сигналом с приспособления для измерения силы натяжения троса и введенным в его память значением, отвечающим определенной пороговой величине силы F0 - заранее заданной небольшой силе натяжения. Выходы с блока 9 соединены соответственно с двигателем 5 и блоком 10 преобразования сигнала с блока управления двигателем в величину подвижек анкера. Вычисление значения подвижек анкера происходит в блоке 10 преобразования выходного сигнала с блока 9 в величину подвижек анкера. Для получения независимой информации о перемещениях анкера в измерительный тракт введен энкодер 11, соединенный с входом блока 12 преобразования сигнала с энкодера в величину подвижек анкера. Выходы блоков 10 и 12 соединены с входом блока сравнения сигналов 13, в котором на основе анализа данных о величинах деформаций и с учетом геологических особенностей объекта наблюдений делается заключение о степени опасности развивающихся процессов. Технический результат – повышение точности результатов измерений. 1 ил.

Изобретение относится к устройству для мониторинга и способу мониторинга отдельного слоя кровли в горной разработке на основе волоконной решетки. Технический результат заключается в повышении безопасности за счет более высокой эффективности мониторинга и точности измерений. Устройство для мониторинга отделительного слоя кровли на основе волоконной решетки содержит перпендикулярный измерительный ствол (1), установленный в пробуренном в кровле отверстии, и компоновочный кожух (19) компоновки оборудования, присоединенный снизу к перпендикулярному измерительному стволу (1). Установочные кронштейны (6) направляющего ролика и установочные кронштейны (7) ролика со стальной лентой симметрично установлены на верхнем участке компоновочного кожуха (19), и консольные балки (15) постоянной прочности симметрично установлены на нижнем участке. Натяжные пружины (16) установлены на противоположных концах консольных балок (15) постоянной прочности. Другие концы двух натяжных пружин (16) соединены со стальным проволочным канатом (3). Стальной проволочный канат (3) проходит через ролики (17) со стальной лентой и направляющие ролики (18), и проходит наружу из выводного отверстия (2) стального проволочного каната на вершине перпендикулярного измерительного ствола (1). Концевая головка стального проволочного каната (3) соединена с анкерной головкой (5). Волоконные решетки А (8) и волоконная решетка В (9) симметрично установлены на левых сторонах и правых сторонах консольных балок (15) постоянной прочности. Волоконные решетки А (8) и волоконные решетки В (9) выходят наружу из выводного отверстия (10) волокна, через одинаковое волокно (12) и соединены с соединителем (14) волокна. Также раскрыт способ мониторинга отделительного слоя кровли на основе волоконной решетки при производстве горных работ с применением устройства для мониторинга отделительного слоя кровли на основе волоконной решетки при производстве горных работ. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при контроле состояния пород кровли горных выработок. Технический результат заключается в упрощении измерений и конструкции реперной станции и возможности повторного ее использования. Извлекаемая глубинная реперная станция включает устьевую трубку, базовый и замковые реперы, связанные с индикаторами стальными тросиками. При этом устьевая трубка выполняется из оцинкованного пружинистого материала по диаметру шпура, имеет прорезь для удобства ввода ее в шпур, выступает на 50-70 мм из шпура на уровень крепления выработанного пространства в свету и является точкой отсчета смещения кровли для базового и замковых индикаторов. Базовый и замковые реперы выполняются из пружинной проволоки, свернутой в виде спиралей диаметром D=8-10 мм с разведенными концами длиной L=12-14 мм под углом α=145-155°, направленным в глубь шпура. При этом за нижнюю часть спиралей шарнирно крепятся несущие стальные тросики индикаторов смещения, удерживающих их на весу; а за верхнюю часть шарнирно закрепляются тросики для извлечения репера из шпура, нижние концы которых крепятся на соответствующих индикаторах смещения диаметрально противоположно несущим тросикам и имеют различную окраску. Индикаторы смещения выполняются из трубок, входящих друг в друга в последовательности расположения пластов, имеют мерные шкалы и на концах отверстия для выпуска и закрепления концов тросиков и регулирования положения индикатора относительно устьевой трубки. 2 ил.
Изобретение относится к ледоведению и ледотехнике и может быть использовано в ледовых исследованиях, в частности в районах добычи углеводородов на шельфе замерзающих морей. Технический результат заключается в определении глубины расположения нижней границы консолидированного слоя при бескерновом бурении. Согласно способу осуществляют тепловое электрическое бурение скважин во льду с записью на компьютер или логгер скорости бурения, одновременно с бурением производят отсос с края рабочей части нагревательной коронки талой воды, которая по шлангу подается на поверхность льда к месту нахождения оператора бурения. Оператор визуально контролирует наличие и интенсивность потока жидкости, фиксируя переход от воздушно-водяной смеси к постоянному потоку жидкости отметкой на компьютерной записи скорости бурения нажатием специальной кнопки. Сопоставляют зависимость скорости бурения с отметкой оператора о наличии постоянного потока воды с учетом времени прохода воды из скважины по шлангу до выхода из насоса, изменение скорости бурения, соответствующее переходу бура из плотного льда в рыхлый лед или пустоту, ближайшее к метке, определяют как выход бура из консолидированного слоя и фиксируют глубину расположения нижней границы консолидированного слоя. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прогноза устойчивости и деформируемости массивов раздробленных скальных пород. Технический результат заключается в повышении эффективности и достоверности определения коэффициентов Пуассона и поперечной деформации фрагментов массива раздробленных скальных пород, а также сжимаемости пород в массиве. Устройство содержит каркас из боковых стенок, балок и стоек, соединенных в замкнутый контур, балку, установленную в центре каркаса, и нагрузочные механизмы. При этом нагрузочные механизмы выполнены в виде вертикальных и горизонтальных гидродомкратов с динамометрами, установленных с упором в балку, установленную в центре каркаса и стойку каркаса, соответственно, также оно снабжено пластиной, устанавливаемой горизонтально на поверхность массива раздробленных скальных пород и соединенной струнами с приборами регистрации вертикальных деформаций массива, тележкой, устанавливаемой на пластине с возможностью ее горизонтального перемещения, внутри которой закреплено компрессионное кольцо, со штампом. На штамп компрессионного кольца последовательно устанавливаются вторая горизонтальная пластина, вторая тележка на шарикоподшипниках, гидродомкрат и динамометр, соединенные с центральной балкой каркаса, при этом штамп соединен с приборами для регистрации его перемещений. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для теплового бурения скважин во льду и может быть использовано для исследования внутреннего строения ледников и нагромождений морского льда - торосов и стамух. Устройство содержит полый корпус в виде трубы, к верхнему концу которого присоединен буровой шланг, подводящий горячую воду к корпусу, к нижнему концу корпуса присоединена буровая коронка. Буровая коронка состоит из наконечника и вкладыша. Наконечник имеет небольшую параболическую заточку длиной около одного сантиметра снаружи и конусную расточку внутри. Вкладыш с осевым отверстием по всей длине имеет в нижней части конусную проточку снаружи и конусную проточку внутри, на наружной конусной поверхности вкладыша нарезаны прямоугольные пазы в виде резьбы. Наконечник с помощью резьбы присоединяется к корпусу. Вкладыш установлен в наконечник соосно. Конусная поверхность вкладыша входит в конусное отверстие наконечника так, чтобы их торцы находились на одном уровне заподлицо, при этом пазы на конической поверхности вкладыша образуют каналы для выпуска воды из коронки в виде расходящихся закрученных струй. Вкладыш прижат к наконечнику с помощью пружины, удерживаемой вкрученной внутрь верхней части наконечника гайкой, и имеет свободный ход перемещения вверх с увеличением зазора между его наружной конусной поверхностью и внутренней конусной поверхностью наконечника. Изобретение позволяет повысить чувствительность для определения положения границ и размеров пустот в ледяных нагромождениях при сохранении высокой скорости бурения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к механическим испытаниям горных пород при объемном сжатии в режиме жесткого нагружения, обеспечивающем контроль процесса деформирования образцов за пределом прочности. Стабилометр для испытания образцов горных пород содержит камеру для образца, нагрузочный цилиндр с поршнем, источники давления, соединенные с камерой и цилиндром, и золотник стабилизации нагрузки, установленный в поршне и закрепленный посредством резьбовой втулки в основании цилиндра. В поршне выполнена полость, в которой размещена опорная втулка, соединенная с золотником и контактирующая с заплечиками поршня. В нагрузочном цилиндре выполнено сливное отверстие, в которое установлен запорно-регулировочный клапан с электроприводом, электрически связанным с электронным экстензометром, корпус экстензометра закреплен внутри нагрузочного цилиндра на заплечиках, а измерительный стержень экстензометра выведен через отверстие в заплечиках в полость поршня и контактирует с опорной втулкой. Технический результат изобретения заключается в повышении точности объемных испытаний скальных горных пород путем исключения погрешностей, связанных с потенциальной упругой энергией рабочей жидкости при ее сжатии, и уменьшения отрицательного влияния облитерации цилиндра, поршня и плунжера устройства. 1 ил.

Наверх