Устройство для прочностных испытаний горных пород в полевых условиях Советский патент 1991 года по МПК G01N3/08 E21C39/00 

И юбретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для прочностных -испытаний горных пород в палевых чслосиях

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения испытаний при разгрузке участка стенки скважины и обеспечение испытаний при юиолнителыюй нагрузке участка стенки кнажинг.1

На фиг 1 показана схема устройства для прочностных испытаний горных порол в полевых условиях при обеспечении разгрузки (обуривании) участка стенки сква- жины, на фиг 2 - то че, при обеспечении дополнительной нагрузки.

N с: шн С вч CMU p/f Hi цилиндрический корпус 1. предназначенный для размещения и скважине 2, пуансон 3, установленный перпендикулярно оси корпуса 1, к. иновой привод осевого перемещения пуансона 3, выполненный в виде клина 4. взаимодействующего с торцовой поверхностью пуансона 3, штанги 5, соединенной с клином 4. и гайки 6, установленной на резьбовом хвое- пжике .ч кик и о, ко ieco 7 с приводом 8 вра- Шл ннч. с i .топленное Концентрично п ансо- п 3. коронкч Ч. установленную к нщек рично шансону 3 с возможностью в;м аения и осеь- Но перемещения и сое- с колесом 7 скодыящей union- лом 10, if дополнительный клиновой при- чи I. выношенный в виде клина II, взаимодействующего с торцом буровой коронки 9, штанги 12. соединенной с клином 1. и гайки 13. установленной на резьбовом хвостовике штанги 12.

Для обеспечения дополнительной нагрузки участка стенки скважины 2 устройство снабжено сменной втулкой 14 (фиг 2). устанавливаемой Концентрично пуансону 3 (вместо буровой коронки 9) и взаимодей- ству,ощей с клином И дополнительного клинового привода. Привод 8 вращения связан с колесом 7 посредством гибкой связи 15 Величины нагрузки на пуансоне 3

и сменной втулке 14 регистрируются с помощью датчиков 16 и 17

Устройство работает следующим образом. Корпус 1 размещают в скважине 2. Вращают гайку 6 и посредством штанги 5 и клина 4 перемещают пуансон 3 в направлении стенки скважины 2 и нагружают участок поверхности под пуансоном 3 усилием, величину которого определяют датчиком 16. Для обуривания участка поверхности стенки под пуансоном включают привод 8 и посредством гибкой связи 15 и колеса 7 вращают коронку 9. Вращением гайки 13 посредством штанги 12 и клина 11 перемещают коронку 9 в направлении стенки скважины 2 и производят выбуривание кольцевой щели вокруг участка поверхности, нагруженного пуансоном 3. По показаниям датчика 16 определяют изменение нагрузки по мере обуривания Глубину щели определяют по перемещению штанги 12 с учетом угла в вершине клина 11. При этом определяют механические характеристики горных пород в условиях их разгрузки от гидростатической компоненты напряжений

Для определения характеристик горных пород в натуре при объемном напряженном состоянии, более точно соответствующем напряженному состоянию элементов нетронутого массива, обеспечивают дополнительное нагружение кольцевого участка стенки скважины 2. Для этогго на место буровой коронки 9 устанавливают втулку 14 (фиг. 2). Привод 8 вращения при этом не используется

Вращением гайки 13 посредством штанги 12 и клина 11 перемещают втулку 14 в направлении стенки скважины 2 и нагружают кольцевую поверхность стенки нагрузкой заданной величины, контролируя уровень нагрузки датчиком 17. Вращением гайки 6 посредством штанги 5 и клина 4 перемещают шансон 3 в направлении сгенки скважины Нагружают зону поверхности под пуансоном 3 до заданного уровня и определяют, например, релаксацию напряжений по датчику 16

Формула изобретения

1 Устройство для прочностных испыта- ний горных пород в полевых условиях, содержащее цилиндрический корпус, предназначенный для размещения в скважине, пуансон, установленный в корпусе перпендикулярно его оси, клиновой привод осево- го перемещения пуансона и колесо с приводом вращения, установленное концентрич- но пуансону, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения испытаний при разгрузке участка стенки скважины, оно снабжено буровой коронкой, установленной концентрично пуансону и кинематически связанной с колесом, и дополнительным клиновым приводом, соединенным с буровой коронкой

2 Устройство по п 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения испытаний при дополнительной нагрузке участка стенки скважины, оно снабжено сменной втулкой, установленной концентрично пуанеон и связанной с дополнительным клиновым приводом

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для прочностных испытаний горных пород в полевых условиях. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения испытаний при раэ- грузке участка стенки скважин, обеспече

7J