Способ определения модуля упругости горных пород Советский патент 1990 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения модуля упругости горных пород с целью поиска предвестников землетрясений, геолого-геофизических исследований в процессе проектирования, строительства и эксплуатации крупных гидросооружений, промышленных объектов, а также с целью контроля параметров горных пород в районах расположения крупных населенных пунктов и в районах, характеризующихся оползневыми явлениями.

Цель изобретения - повышение точности.

Способ определения модуля упругости (модуля Юнга) горных пород осуществляют следующим образом.

В исследуемом массиве горной породы проходят вертикальную скважину требуемой глубины и устанавливают в ней устройство для непрерывного измерения

вертикальных деформаций горной породы и проводят эти измерения. Одновременно в пункте исследований непрерывно измеряют изменения плотности воздуха (или атмосферного давления). В периоды времени короткопериодных изменений плотности воздуха (период изменений от нескольких минут до часа) производят определение отношения величины изменения нагрузки горной породы за счет изменения плотности воздуха к соответствующей величине изменения деформации горной породы. По среднему значению из п таких определений находят среднее значение величины модуля Е . упругости горной породы из выражения:

АР

Е

ле

СП СП

DO ЭО

где ДР - приращение величины нагрузки массива горных пород за счет изменения плотности воздуха;

ftЈ - приращение величины относительной деформации массива горных пород, соответствующее данному ДР. Использование лишь короткопериод- ных изменений плотности воздуха и соответствующих им деформаций обусловлено тем, что при длиннопериодных изменениях этих параметров на точность ю определения модуля упругости будут влиять такие факторы, как изменение температуры окружающей среды, температурные суточные наклоны земной поверхности, приливные деформации земной 1 поверхности. Влияние этих факторов . можно учесть,, однако этот учет сопряжен с определенными техническими трудностями и существенными материальными затратами.2

Пример. На сейсмостанции Талая Института земной коры СО АН СССР была проведена непрерывная регистрация изменения плотности воздуха измерителем плотности воздуха типа 2 ИПВ-1 и регистрация вертикальных деформаций земной поверхности кварцевым штанговым деформографом. Деформограф был установлен в скважине метровой глубины на сильно трещиноватых мрамо- ровидных известняках.Суточные вариации температуры в скважине не превышали О,01°С. В моменты короткопериод- ных изменений плотности воздуха (до 1 ч) было произведено шесть определе- ний модуля упругости исследуемых из- вестяков. Результаты этих исследований приведены в таблице.

ECf 4073-IO(0i 0,06-10 ° дин/см2.

л

Формула изобретения

Способ определения модуля упругос- ,ти горных пород массива, включающий определение величины нагрузки и соответствующей ей величины деформации горных пород массива и определение модуля упругости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, определение величины нагрузки проводят путем измерения ряда временных, с продолжительностью не более одного часа, изменений плотности воздуха, одновременно измеряют изменения вертикальной деформации массива, а. величину модуля упругости определяют по среднему арифметическому отношений изменения давления за счет изменений плотности воздуха к соответствующим изменениям деформации,,

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение точности. В исследуемом массиве горной породы проходят вертикальную скважину и устанавливают в ней устройство для непрерывного измерения вертикальных деформаций породы. Одновременно измеряют изменение плотности воздуха. Во время временных (с продолжительностью не более 1ч) изменений плотности воздуха производят вычисление отношений изменения нагрузки горной породы за счет изменения плотности воздуха к соответствующей величине изменения деформации горной породы. Модуль упругости горной породы определяют по среднему арифметическому этих отношений. 1 табл.