Способ измерения механических напря-жЕНий B МАССиВЕ гОРНыХ пОРОд Советский патент 1981 года по МПК E21C39/00 

ливают компенсатор на забой исследовательской скважины, после чего конт ролируемую зону разгружают от действующих в ней напряжений, одновременно давлением рабочего тела компе сатора воздействуют на передающую площадку до первоначальных показаНИИ тензодатчиков и по давлению рабочего тела компенсатора судят о нор мальных напряжениях в массиве, а также тем, что контролируемую зону разгружают от действующих в ней напряжений бурением кольцевой щели, со осной с измерительной скважиной. На чертеже представлена схема осу ществления способа, Дпя измерения механических напряжений В массиве I горных пород бурят исследовательскую скважину 2 большог диаметра, а из ее забоя - соосную с ней измерительную скважину 3 малого диаметра. Компенсатор 4, типа гидродомкрата, состоящий из корпуса 5, днище которого является передающей площадкой, устанавливают на забой скважины 2. Шток 7 фиксируется в скв жине 3 таким образом, чтобы обеспечить неподвижность поршня 6 относительно точки фиксации. Полость компенсатора 4, заключенная между корпу сом 5 и поршнем 6 и заполненная рабочим телом, в данном случае жидкостью, соединена с манометром 8 и насосом 9 таким образом, что это не препятствует работе бурового оборудования . Дпя контроля за осевой дефо мацией разгружаемой контролируемой зоны на стенку скважины 3 наклеивают тензодатчики и подключают их к тензо станции (на чертеже не показаны). Измерение нормальных напряжений осуществляют следующим образом. Насосом 9 в полости компейсатора создают начальное избыточное давление Р , обеспечивакяцее плотное жатие передакяцей площадки к забою скважины 2. Величину начального избы точного давления Р выбирают равной 0,4-0,6 от ожидаемого исходного напряжения в контролируемой зоне. Для массивов горных пород вне зоны влияния горных выработок Рр 0,4-0,51рН, где - средний удельный вес горных пород, И - расстояние до дневной поверхности. После создания избыточного давления Г, контролируемую з ну разгружают бурением кольцевой щели 10 и при этом, следя по показаниям тензостанции за характером деформирования разгружаемой зоны, с помощью насоса 9 давление жидкости в полости компенсатора 4 изменяют таким образом, чтобы поддерживать ис ходные показания тензостанции, а следовательно, и исходную деформацию участка в направлении продольной оси. Разгрузочную щель бурят на глубину, равную диаметрам скважины 2. По полученному в результате таких измерений установившемуся давлению в полости компенсатора 4, площади передающей площадки и площадки сечения разгружаемой контролируемой зоны судят о средних нормальных напряжениях. Использование предложенного способа измерения механических напряжений обеспечивает по сравнеиию с известньв4И возможность измерения исходных напряжений на большом расстоянии от свободных поверхностей; более высокую точность измерений, так как одновременное положение операций разгрузки i и создание компенсатором компенсационного давления исключает изменение деформационных свойств разгружаемого участка среды в направлении приложения этого давления, в результате чего увеличивается точность измерения напряжений; возможность проводить измерения напряжений в горных породах в тех случаях, когда при использовании известных способов происходит разрушение керна. Формула изобретения 1. Способ измерения механических напряжений в массиве горных пород путем измерения давления рабочего тела в полости компенсатора с подвижной плоской передающей площадкой, помеценного в контролируемую зону, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в массиве бурят по направлению к контролируемой зоне .исследовательскую скважину, а из ее забоя в контролируемой зоне проходят соосную с ней измерительную скважину и размещшот в ней тензодатчики для контроля за осевой деформацией массива, затем устаиавливают компенсатор на забой исследовательской скважины, после чего контролируемую зону разгру

жают от действующих в ней напряжений, одновременно давлением рабочего тела компенсатора воздействуют на передающую площадку до первоначальных показаний тенэодатчиков и по давлению рабочего тела компенсатора судят о нормальньтх напряжениях в массиве.

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что контролируемую о

зону разгружают от действующих в не напряжений бурением кольцевой щели, соосной с измерительной скважиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 417711, кл. С OIN 3/10, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 246131, кл. С 01 L 1/02, 1970 (прототип).