Способ определения напряженного состояния массива горных пород Советский патент 1987 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для оперативной оценки состояния горного массива.

Целью изобретения является повышение оперативности способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец горной породы испытывают в режиме одноосного сжатия, В про- пессе нагружения постоянно, с интервалом в 1,0 с, измеряют интенсивность акустической и электромагнитной эмиссий и величину напряжений в образце. Предварительно определяют предел прочности породи на сжатке.

Измерение интенсивностей акустичекой и электромагнитной.эмиссий начиктромагнитной эмиссии позволяет определить корреляционное отношение между этими величинами ч 0,755 + + 0,01, Установлено также, что при нарружении образцов- более прочных пород основная часть импульсов акустической эмиссии наблюдается только перед потерей несущей способности, а импульсы электромагнитного излучения для этих образцов регистрируются задолго до разрушения. Для слабых пород акустические сигналы появляются задолго до потери несущей способности. Наблюдениями установлено также синхронное увеличение энергии и числа импульсов обоих видов излучений. . Полученные результаты служат основанием для исследования изменения

нается с появлением первого импульса либо акустической, либо электромагнит-2о коэффициента корреляции между числом кой эмиссии. Для каждого интервала акустических и электромагнитных им- рассчитывается коэффициент корреля- пульсов в процессе нагружения образ- ции между накопленным числом импульсов акустической и электромагнитной

цов, вплоть до потери несущей способности. Установлено, что изменение

эмиссии. По полученным данным строит- 25 коэффициента корреляции носит, криво- ся тарировочная кривая э координатах; линейный характер и описывается с

доверительной вероятностью Р 0,9

отношение напряжения к пределу прочности - коэффициент корреляции,

В массиве регистрируются .акустичес- кая и электромагнитная эмиссии, определяется коэффициент корреляции и по тарировочной зависимости судят о напряженном состоянии массива горных пород.

Импульсы акустичес кой эмиссии принимаются пьезоэлектрическим акселеро - метром чувствительностью 0,044 мВс/м, а импульсы электромагнитной эмиссии - 2секционный ферри- товой антенной, настроенной на диапазон 50-100 кГц. В этом диапазоне частот интенсивность излучения максимальная. Сигналы датчиков поступают через усилители на регистратор.

Для всех испытанных пород зависимость между суммарным числом импульсов электромагнитной эмиссии и прочностью (:)р,(В пределах 42-212 МПа пород является квадратичный, характеризуется .корреляционным отношением 1; 0,885 + 0,02 и описьгоается с доверительной вероятностью Р 0,95 уравнением N 13,5 - 56+ 96. Таким образом, при систематической регистрации импульсов представляется возможным по интенсивности излучения судить о степени устойчивости материала. Сопоставление суммарного количества импульсов акустической и эле

уравнением

30

где ч

с

6ф

35

1 0,32 (---)2 + 0,56, сж

коэффициент корреляции; прочность образца; функционирующие напряжения при

нагружениио

40

45

50

55

Формула изобретен-ия

Способ определения напряженного состояния массива горных пород, включающий измерение параметров акустической и электромагнитной эмиссии в процессе нагружения образцов пород и определение величины напряжений в образцах, отличающийся тем, что, с цепью повьпнения оперативности, дополнительно определяют предел прочности пород на сжатие, коэффициент корреляции между интенсивностью акустической и интенсивностью электромагнитной эмиссий и зависимость изменения коэффициента корреляции от отношения напряжения к пределу прочности, затем измеряют интенсивности акустической и электромагнитной эмиссий в массиве, определяют коэффициент корреляции между ними и по полученной зависимости судят о напряжении в массиве.

ктромагнитной эмиссии позволяет определить корреляционное отношение между этими величинами ч 0,755 + + 0,01, Установлено также, что при нарружении образцов- более прочных пород основная часть импульсов акустической эмиссии наблюдается только перед потерей несущей способности, а импульсы электромагнитного излучения для этих образцов регистрируются задолго до разрушения. Для слабых пород акустические сигналы появляются задолго до потери несущей способности. Наблюдениями установлено также синхронное увеличение энергии и числа импульсов обоих видов излучений. . Полученные результаты служат основанием для исследования изменения

коэффициента корреляции между числом акустических и электромагнитных им- пульсов в процессе нагружения образ-

коэффициента корреляции между числом акустических и электромагнитных им- пульсов в процессе нагружения образ-

цов, вплоть до потери несущей способности. Установлено, что изменение

уравнением

где ч

с

6ф

1 0,32 (---)2 + 0,56, сж

коэффициент корреляции; прочность образца; функционирующие напряжения при

нагружениио

0

5

0

5

Формула изобретен-ия

Способ определения напряженного состояния массива горных пород, включающий измерение параметров акустической и электромагнитной эмиссии в процессе нагружения образцов пород и определение величины напряжений в образцах, отличающийся тем, что, с цепью повьпнения оперативности, дополнительно определяют предел прочности пород на сжатие, коэффициент корреляции между интенсивностью акустической и интенсивностью электромагнитной эмиссий и зависимость изменения коэффициента корреляции от отношения напряжения к пределу прочности, затем измеряют интенсивности акустической и электромагнитной эмиссий в массиве, определяют коэффициент корреляции между ними и по полученной зависимости судят о напряжении в массиве.

Изобретение относится к области горного дела. Цель изобретения - повышение оперативности. Нагружают образец горной породы ИВ процессе на- гружения измеряют параметры акустическ.ой и электромагнитной эмиссии. Определяют величину напряжений в образце. Определяют предел прочности образца на сжатие и коэффициент корреляции между интенсивностью акустической и интенсивностью электромагнитной эмиссии. Определяют зависимость изменения коэффициента корреляции от отношения напряжения к пределу прочности. Затем измеряют интенсивности акустической и электромаг,- нитной эмиссии в массиве. Определяют коэффициент корреляции между ними и по полученной.зависимости судят о напряжении в массиве. При нагруже- нии образцов более прочных пород основная часть импульсов акустической эмиссии наблюдается только перед потерей несущей способности. Импульсы электромагнитного излучения для этих образцов регистрируются задолго до разрушения.Для слабых пород акустические сигналы появляются задолго до потери несущей способности. fS (Л оо 01 сд 1