Устройство для оценки напряженного состояния горных пород Советский патент 1985 года по МПК E21C39/00 G01L1/02 

05

со

N5

00

Изобретение относится к горному делу, а именно к скважинным гидравлическим устройствам, позволяющим на основе оценки напряженного состояния пород путем внедрения жесткого штампа-пуансона осуществлять прогноз степени удароопасности участков массива горных пород и,, следовательно, повышать безрпД своеть ведения горных работ, ;

ц1лШйзоб1гетения является повьпиение достовернсзКти результатов по оцеке напряженнрг с остояния горных пород;

На чертежесхематически изображен устройство, общий вид, разрез.

Устройство содержит корпус 1, соединенный с упорной трубой 2 и расклинивающим элементом (цангой) 3, силоизмерительный узел, вьтолненньй в виде поршня со штоком 4, на одном конце установлен пуансон 5 с возможностью взаимодействия с забоем скважины, а на другом конце поршня размещен измерительный элемент 6, магистраль 7 для подвода жидкости в полость 8, дополнитеньный поршень 9 со штоком, на конце которого установлен конус 10, силовой и дополнительный поршни установлены внутри корпуса 1 и трубы 2 телескопически, а упорное кольцо 11 размещено внутри корпуса между поршнями. На боковой стенке корпуса вьшолнены каналы 12, 13, предназначенные для подачи рабочей жидкости в полость 14, 15.

Устройство работает следующим образом.

Устройство помещают в сквайсину до упора в торец скважины и подключают к нему высоконапорный насос. По каналу 13 подают под давлением

рабочую жидкость в полость 14. При этом дополнительный поршень 9, соед ненный с конусом 10, перемещается вверх и конус 10 расклинивает цан-. гу 3. В результате происходит расклинивание устройства в скважине. Затем по каналу 7 в полость 8 осуществляют подачу жидкости, под действием которой силовой поршень 4 перемещается вниз и внедряет пуансон

5в торец скважины. При этом глубину внедрения пуансона 5 фиксируют по величине перемещения измерительного элемента 6, а величину усилия внедрения регистрируют по манометру, установленному на высоконапорном насосе. Для предотвращения перекрытия канала 12 поршнями 4 и 9 установлено упорное кольцо 11. После внедрения пуансона 5 на заданную глубину устройство приводят в исходное положение. Для этого осуществляют сброс давления из полостей 14 и 8, затем по каналу 12 в полость 15 подают под давлением жидкость, под действием которой силовой поршень

6и соединенный с ним пуансон 5 перемещают вверх, а поршень 9 и соединенный с ним конус 10 - вниз. В результате происходит извлечение пуансона 5 из породы и освобождение измерительного элемента 3, после чего устройство извлекают из скважины.

Таким образом, устройство позволяет исключить перемещение и частичное внедрение пуансона в уголь при расклинивании устройства и предотвратить разрушение торца скважины до начала опыта, а также создать любое по величине усилие и глубину внедрения пуансона при минимальном диаметре скважины.

///

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, .содержащее корпус, соединенный с трубой и расклинивающим элементом, силоизмерительный узел, вьтолненный в виде измерительного элемента, порш- . ня со штоком, на одном конце которого установлен пуансон, упорное кольцо, магистраль для подвода жидкости, отличающееся тем, что, с -целью повьшения достоверности результатов по оценке напряженного состояния горных пород, оно снабжено дополнительным поршнем со штоком, на конце которого размещен конус, при этом силовой и дополнительный поршни установлены внутри корпуса и трубы телескопически, а упорное кольцо размещено внутри корпуса между порщнями, причем на другом конце силового порщня установлен измерительный элемент, а шток дополнительного поршня имеет возможность взаимосл действия с расклинивающим элементом, при этом на боковой стенке корпуса выполнены каналы для подвода жидкости