Способ определения напряженного состояния массива горных пород Советский патент 1981 года по МПК E21C39/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД

Г .

Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться для решения практических задач, связанных с определением напряженного состояния массива горных пород на полиметалличес-. кнх месторождениях.

Известен способ определения изменения напряженного состояния горного массива в упругом режиме, основанный на изме} нии эле1сгропроводности горных пород при помощи оценки эффективного электрнЧ(ВСкого сопротивления массива без иарушенияг Q его сплошности (1J.

Однако в условиях полиметаллических месторождений вариация электропровод- ности за счет минералогической неод К родности может в несколько раз превышать диапазон изменения электропроводности IS при изменении напряженного состояния массива, что исключает возможность однознач-. ной интерпретации результатов измерений ,и поэтому ограничивает возможность применения способа.

Известен также способ определения на- ™ пряженного состояния массива горных пород, основанный на измерении естественного геоэлектрического тока пород в скважинах, пройденных в исследуемом массиве, и сравнении его с аналогичным током Hetpoнутого массива 2.

Недостатками способа являются низкая точность измерений вследствие того, что величина естественного геоэлектрического ,тока нетронутого массива, принимаемая условно за постоянную, на самом деле является одной из функций механических на.пряжений, естественное поле которых в пределах месторождений, как правило, неоднородно; ограниченная область применения, так как некоторые конструктивные элементы систем разработок (например целики) находятся в зоне влияния очистных работ, что не позволяет измерить величину геоэлектрического тока нетронутого массива; требуется значительный объем буровых работ, так как надо бурить две параллельные скважины на глубину, где не сказывается зона влияния одиночной выработки для определения естественного гесгэлектрического тока нетронутого массива.

Цель изобретения - повышение точности измерений с одновременным снижением затрат. Поставленная цель достигается тем, что в массиве между электродами пропускают измеряемый активный ток, а за эталонную величину принимают измеренный вне массива ток, созданный источником питания в соединенном с электродами стандартном проводнике. Причем активный ток в массиве измеряют- при помощи поляризующихся электродов. На чертеже изображена схема измерений. Способ о(0ществляется следующим об разом. Перед началом рабрт с помощью электроизмерительного прибора 1 производят измерение эталонного тока, созданного источником питаиия 2 в стандартном проводнике (Зет). Для этого в двухэлектродном электрометрическом зонде .3; являющимся диэлектриком, замыкают собой электроды 4 и 5, изготовленные из жестких обеспечивающих надежный кон,такт с массивом металлических щеток с помощью стандартного проводника, т. е. любого проводника необходимой, длины с постоянным периодическим контролируемым сопротивлением и зажимами для быстрого. монтажа и. демонтажа этого проводника к электродам, один из которых подключен к источнику питания, а другой к электроизмерительному прибору, соединенному с источником питания. Отсоединив стандартный проводник, в пробуренную скважину вводят зонд 3, под-. ключенный одним электродом к источнику питания 2 и другим к измерительному прибору 1; и, перемещая его при помощи досылочных штанг 6 с шагом, обеспечивающим необходимую детальность исследований, измеряют величину тока в массиве (3м) между двумя электродами 4 и 5, а затем сравнивают его с принятой за эталонную величиной тока. По величине отношения I -gi, используя тарировочную зависимость i f(6cp), судят о средних механических напряжениях в массиве. Тарировочнук) зависимость определяют при проведении сравнительных измерений в шахтных условиях данным способом и одним из вариантов метода разгрузки по определению напряжений в массиве горных пород. Формула изобретения I. Способ определения напряженного состояния массива горных пород, основанный на измерении в массиве электрического тока с помощью электродов, помещенных в скважины, и сравнении его с принятой за эталонную величиной тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений с одновременным снижением затрат, в массиве между, электродами пропускают измеряемый активный ток, а за эталонную величину принимают измеренный вне массива ток, созданный ксточником питания в соединенном с электродами стандартном проводнике. 2. Способ по п. 1, отличааощийся тем, что активный ток в массиве измеряют npjf помощи поляризующихся электродов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 421773, кл. Е 21 С 39/00, 1972. - Авторское свидетельство СССР № 454348, кл; Е 21 С 39/00, 1973.