Способ определения напряженияв горном массиве

 

Союз Советскид

Социалистических

Республик

<1ц829934 (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 0б0378 (2!) 2587341/22-0., с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 150 81, Бюллетень HP 18 (51) М К„З

Е 21 С 39/00

Государственный комитет.СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК б?2.35.5 (088.8) Дата опубликования описания 1".,0581 (72) Авторы . изобретения

Т.М.Урумов (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НAIIPHEEHHH B ГОРНОМ

МРССИВЕ

Изобретение относится к механике горных пород и предназначеkiG для использования прй подземных разработках на большой глубине.

Известен способ определения напряжений, действующих в массиве методом буровых скважин. Этот метод основан на измерении деформаций стенок скважины в различных направлениях. С .этой целью в массиве пород пробуривают скважины и помещают в нее деформометр — прибор для измерения деформаций. Определив модуль упругости и коэффициент Пуассона по формулам теории упругости, вычисляют величину напряжений в месте установки приборов (1) .

Недостатком данного способа является то, что величину напряжения в скважине определяют уже после того, как произошла деформация. Также в условиях большой глубины плотность горного массива достигает предельных значений (породы переходят в плотнотекущеобразное состояние), поэтому определение напряжений в данном случае на основе методов теории упругости не всегда дает удовлетворительные результаТы.

Известен также способ определения напряжений в горнол1 массиве, включающий бурение скважины, установку в

itee деформатора, определение исходного замера и вычисление искомого напряжения (2 . .Однако область применения метода распространяется не на все горные породы. Сыпучие горные породы или сильно пластичные непригодны для применения метода. В условиях большой глубины, т.е. повышенной напряженности, плотность горного массива достигает

- предельных значений, поэтому величина разгрузки, определяемая по выбуренным кернам, может оказаться практически одинаковой на различных глубинах. Кроме того, способ характеризуется сложностью и ненадежностью измерения микродеформации в данных условиях.

Цель изобретения — расширение области применения и повышение надежности измерений путем использования гидростатических свойств горного массина.

Поставленная цель достигается тем, что полость скважины расширяют в обе стороны и определяют величину

ЗО условно мгновенного отжима щели, по

829934.

Формула изобретения

f Tн о ун} 1оо

2 1

Составитель Л.Березкина

Техред М. Голинка Корректор О. Билак

Редактор Н.Ромжа

Заказ 3352/54 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фипиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 которому судят о величине напряжения в горном массиве.

Нз чертеже схематически изображен предлагаемый способ.

В горном массиве пробуривается скважина 1, в которую помецают на некотором расстоянии от забоя деформометр 2.После этого специальным устройством расширяют в обе стороны полость 3 скважины,т.е.образуют цель шириной Б, принимаемую за базу.

Определение напряжений производят по величине отжима щели следующим образом: где 6 — искомые напряжения,кг/см, величина отжима щели в точ- 20 ке определения напряжения, мм;

Э объемный вес, г/см

Н вЂ” глубина выработки, сму (кй) не нетронутого массива на глубине Н, мм.

В случае, когда прочностные свойства горного массива в горизонтальном и вертикальном направлениях различны (это может быть связано со сложностью массива, текстурой пород, тектоническими нарушениями и т.д.J, определяют величину отжима f и напряжения б по всем основным направлениям Г (Pl) Гу (g H) и f„(f H);

4 H f>, 6 d„z 6x °

Исходная величина отжима цели в зоне нетронутого массива определяется следующим образом.

Иэ одиночной выработки небольшого сечения на глубине Н в нужном направлении производят измерение величины отжима при базе Б через определенные интервалы от стенки выработки, Начиная с некоторой глубины скважины

0,,величина Х остается постоянной, что соответствует состоянию нетронутого массива.

Способ определения напряжений в горном массиве, включающий бурение скважины,установку в нее деформатора,определение исходного замера и вычисление искомого напряжения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности измерений путем использования гидростатических свойств горного массива, полость скважины расширяют в обе стороны и определяют величину условно мгновенного отжима щели, по которому судят о величине напряжения в горном массиве.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Насонов Л.Н. . Механика горных пород и крепление горных выработок.

M., "Недра", 1969, с. 77.

2. Билик Ш.М. Приборы и аппаратура для исследования проявлений горного давления. Углетехиэдат, 1958, с. 224-230.