Способ определения напряжений в скальном массиве Советский патент 1986 года по МПК E02D1/00 E21C39/00 

Изобретение относится к инженерной геологии и горному делу и может быть использовано при геологических изысканиях в строительстве.

Целью изобретения является расширение информации о напряженном состоянии скального массива на любой доступной глубине с помощью одной скважины.Способ осуществляют следующим образом.

В зоне исследования бурят скважину на заданную доступную глубину.

Изготавливают датчик в виде образца цилиндрической формы диаметром, меньшим диаметра скважины. Материалом датчика служит связанный, например, цементным раствором поликристаллический агрегат недефопми- рованных зерен минералов (хлорид натрия, кальцит, 0арит, гипс, квасцы и т.д) или химических соединений типа нафталина, антрацена и др. В качестве датчика может быть также использован поликристаллнческий поро шок, вводимый в скважину в смеси с цементным раствором. Вводят датчик в скважину на заданную глубину, где он цементируется с прилегающей породой.

В зависимости от тектонического режима состояния породного массива определяют время, в течение которого датчик, установленный в пробуренной скважине, вместе с прилегающим породным массивом восстанавливает напря- женное состояние, соответствукнцёе естественному. При этом недеформированные зерна минералов - компоненты

Редактор Г.Волкова Заказ 2106/20

Составитель Н.Евстигнеев Техред.И.Попович

П

Тираж 641 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

o

S

5

5

0

0

датчика под действием нагрузок напряженного поля породного массива, образуют двойники, деформированные пластинки или микросколы, направления смещения в которых ориентируются закономерно относительно действующих главных нормальных напряжений, а угол наклона двойников относительно зтих напряжений зависит от величины главных касательных напряжений f.j.s

Таким образом, метод позволяет фиксировать пиковые напряжения по деформационным элементам, картина распределения которых оказьшается замороженной.

Выбуренный в виде керна датчик извлекают на поверхность, обеспечив при этом его ориентацию в исследуемой точке породного массива, что позволяет определить ориентировку главных напряжений. Из датчика-керна изготавливают ориентированные шлифы. Ориентация шлифов обусловлена необходимостью получения полного тензора напряжений в датчике.

С помощью оптических приборов (поляризационный микроскоп, столик Федорова) определяют структуру шлифов - пространственнзто ориентировку двойников, деформационных пластинок или сколов.

Для расчета величин «,2.5 используют значения величины предельного касательного напряжения, необходимого для образования двойиика (д), которая определяется экспериментально. Эта величина ь является своего рода механической константой для каждого минерала.

Корректор О.Луговая Подписное