Устройство для определения прочности горных пород в массиве Советский патент 1986 года по МПК E21C39/00 E02D1/00 

Изобретение относится к горной промьгашённости и может быть использовано для определения прочности горных пород в массиве.

Цель изобретения - повьшение точности измерения прочности горных пород за счет обеспечения возможности проведения испытаний на сдвиг со сжатием в глубине массива и упрощение конструкции.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - порядок перевода устройства из транспортного в рабочее положение; на фиг. 3 - установочный паз в стенке корпуса.

Устройство состоит из корпуса 1, закрепленного на нем нагружанэдего элемента 2 с автономной гидравлической магистралью 3, соединенной с насосом 4, сдвигающих элементов 5, шар-20 ВДе элементы, находившиб;ся в транснирно закрепленных на ползуне 6, тяги 7, соединенной с ползуном 6 и гид- роприво-дом 8 с источником 9 давления. Манометры 10 служат для контроля давления рабочей жидкости в гидр оприво- де 8 и нагружающем элементе 2. Торец корпуса закрыт центрирукщим наконечником 11, имекнцим диаметр, близкий к диаметру скважины, что позволяет обеспечить соосность корпуса со скваживой. Сдвигающие элементы 5 имеют первое утолщенное плечо 12, второе плечо 13 меньшей ширины, плоскую опору 14 и прижимаются к корпусу эластичным кольцом 15. в корпусе на учас-„ вой площадкой 22 испытываемого участ . / : f f. .f. . -

тке перемещения ползуна и сдвигающих элементов имеются продольные прорези 16, причем ширина части 17 прорези соответствует ширине плеча 12 сдвигающего элемента, ширина части 18 прорези соответствует ширине плеча 13, а на их сопряжении образован уступ 19.

Порядок определения пределов прочности горной породы в массиве на сдвиг со сжатием следунщий.

В исследуемый массив из горной выработки бурят скв-ажину 20, в которой подготавливают несколько участков для проведения испытаний путем создания на обоих концах каждого участка цилиндрической вьр.мки 21 с большим, чем у скважины, диаметром. При этом на концах участка образуются круговые торцовые площадки 22. Цилиндрические выемки могут быть созданы специальным расширителем

40

4$

50

55

ка (положение III), дальнейшее перемещение ползуна и соответственно сдвигающих элементов приводит к сдвигу испытываемого участка, о наступлении которого судят по снижению давления рабочей жидкости в гидроприводе. Максимальное значение этого давления Р считают усилием сдвига, с учетом которого, а также площади сдвига, рассчитывают предел прочности на сдвиг.

Для вывода сдвигающих элементов из рабочего в транспортное положение осуществляют обратное перемещение тяги. Сдвигакмцие элементы, упираясь тыльной частью в торец цилиндрической выемки 21, складываются и вновь занимают транспортное положение I и удерживаются в этом положении эластичный кольцом 15. Устройство готово к подаче по скважине к другому участку массива горных пород.

2346252

или много1 ратной обработкой массива щелеобразователями. Корпус Гсо сдвигающими элементами 5, находящимися в транспортном положении, подается 5 в скважину так, чтобы нагружающий элемент 2 точно разместился на намеченном к испытанию участке 23. Затем насосом 4 закачивают рабочую жидкость в на.гружающий элемент 2 до дав- 10 ления, обеспечивающего требуемое

нагружение 6 стенок сква1жины на участке 23, после чего гидропривод соединяют с тягой 7 и упирают в стенку вьфаботки 24. После этого источником 15 9 давления закачивают рабочую жидкость в полость гидропривода 8, тяга 7 движется в направлении из скважины, перемещая ползун 6 вдоль корпуса 1 в том же направлении. Сдвигаюпортном положении I, перемещаются в- этом направлении до тех пор, пока их плечи 12, скользящие вдоль широкой части 17 установочных прорезей 16, не дойдут до уступа 19. При последующем движении ползуна 6 сдвига- юоре элементы начинают поворачиваться (положение II) и устанавливаются перпендикулярно оси корпуса, при этом плечи 13 сдвигающих элементов входят в узкую часть 18 установочных прорезей 16. После того, как сдвйга- кнцие элементы плоскими опорами 14 вступят в конт&кт с круговой торцовой площадкой 22 испытываемого участ / : f f. .f. . -

ка (положение III), дальнейшее перемещение ползуна и соответственно сдвигающих элементов приводит к сдвигу испытываемого участка, о наступлении которого судят по снижению давления рабочей жидкости в гидроприводе. Максимальное значение этого давления Р считают усилием сдвига, с учетом которого, а также площади сдвига, рассчитывают предел прочности на сдвиг.

Для вывода сдвигающих элементов из рабочего в транспортное положение осуществляют обратное перемещение тяги. Сдвигакмцие элементы, упираясь тыльной частью в торец цилиндрической выемки 21, складываются и вновь занимают транспортное положение I и удерживаются в этом положении эластичный кольцом 15. Устройство готово к подаче по скважине к другому участку массива горных пород.

.

X

L/

4 « X

-h

/

i /zjz::: / /..

1 $$$$$$ $$$т$щ. -- ьМ;

jtlllllll

Э -p

i

23

/

Ш «.

,-л

.

. - f. 4

5

I К

- n-,

fj /5 aff

-23

-h

i /zjz::: / /..

-JlJ

$щ. -- ьМ

I К

- n-,

fj /5 aff

-23

Редактор E,Копча

Составитель Г.Алексеева Техред Л. Сердюкова

Заказ 2963/41Тираж 470Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор С .Шекмар