Способ оценки склонности горных пород к динамическому разрушению Советский патент 1989 года по МПК E21C39/00 

1

Изобретение относится к горному делу и предназначено для оценки потенциальной удароопасности горных пород.

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для реализации способа.

Схема включает образец 1 горной породы и последовательно соединенные емкостную антенну 2, усилитель 3, фильтры 4, которые служат для устранения помех от сети, частотомер 5, используемый для счета импупьсов, записывающий осциллограф 6 для записи импульсов и определения их амплитуды

и длительности, нагружающее устройство 7.

Способ оценки склонности горных пород к динамическому разрушению осуществляют следующим образом.

Образец горной породы нагружают с помощью нагружающего устройства 7 (пресса), при этом нагружение производят в допредельной области деформирования образца 1. Возникающие в Процессе нагружения импульсы естественного электромагнитного излучения принимают антенной 2, усиливают с помощью усилителя 3 и измеряют их число, амплитуду и длительность. По полученным данным определяют суммарную энергию излучения образца 1 породы.

ь

о

со со

Суммарная энергия электромагнитного излучения при трещинообразовании и разрушении горных пород представляет собой разность между высвобождаемой упругой энергией и необратимым образом поглощаемой (диссипируемой) образцом 1 энергией. Таким образом, величина энергии электромггнитного излучения несет в себе информацию о потенциальной способности горной породы накапливать упругую энергию и высвобождать ее в динамической форме.

Для оценки потенциальной способ- ности горной породы к динамическому разрушению дополнительно производят нагружение образцов эталонного пластического материала, для которого также измеряют амплитуду, длитель- ность и число импульсов электромагнитного излучения и определяют суммарную энергию излучения. Сравнивают значения суммарных энергий излучения породы и эталонного материала и при превышении первой над второй не менее чем на два порядка считают горную породу склонной к динамическому разрушению.

Пример . При исследовании электромагнитной эмиссии образца роговика с помощью установки, изображенной на фиг. 1, в процессе нагруже- нию было зарегистрировано N 10Э импульсов. Средняя амплитуда сигнала составила (f 3-101 мВ, средняя дли- тельность одного импульса Т . Толщина образца составляла -Ю-2 м. Среднюю энергию электромагнитной эмиссии в импульсе можно рассчитать по формуле

4EC-R2- 2T W™« jfifr,

ер

I - абсолютная диэлектрическая

проницаемость горной породы; 45

- скорость света в материале;

- расстояние от источника

эмиссии до точки приема сигнала.

Так как в нашем случае R а 3 ПО 2 м, )- 3 Ф/м, получим Wc -i 1(.

Суммарная энергия электромагнитного излучения составляет

2W N-W ср 10 , Дж.

В качестве эталона пластического материал использовался мраморизованны известняк, для которого аналогичным образом было получено значение

ИПЛ Отношение

0,5-КГ1 Дж.

ч-

2 -102 100.

w 1°

tw оТз -То™

Таким образом, роговик следует считать породой, склонной к динамическому разрушению, т.е. потенциально удароопасной породой.

Данный способ позволяет повысить точность оценки склонности горных пород к динамическому разрушению за счет сравнения их параметров с параметрами эталонного пластического материала.

35

30 Формула изобретения

5

5

Способ оценки склонности горных пород к динамическому разрушению, включающий нагружение образцов пород в допредельной области деформирования и регистрацию импульсов естественного электромагнитного излучения в процессе нагружения, отличающий - с я тем, что, с целью повышения точности, дополнительно проводят нагружение образцов эталонного пластического материала, измеряют амплитуду, длительность и число импульсов, выделяющихся при нагружении образцов пород и эталонного материала, определяют суммарные энергии излучения породы и эталонного материала и по их соотношению оценивают склонность породы к динамическому разрушению.

0

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение точности. Образец горной породы нагружают с помощью пресса в допредельной области деформирования до разрушения. В процессе нагружения регистрируют импульсы электромагнитного излучения (ЭМИ), измеряют их число, амплитуду и длительность. Определяют суммарную энергию ЭМИ образца породы. Дополнительно нагружают образец эталонного пластического материала и определяют его суммарную энергию (ЭМИ). Сравнивают между собой значения энергий и если энергия ЭМИ породы превышает энергию ЭМИ эталонного образца не менее чем на два порядка, то считают породу склонной к динамическому разрушению. Изобретение позволяет повысить точность оценки за счет сравнения параметров породы с параметрами эталонного материала. 1 ил.