Способ испытания механических свойств горных пород Советский патент 1982 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использован при испытании прочностных и деформационных свойств горных пород. Известен способ испытания прочностных и деформационных свойств горных пород путем раздавливания образца на прессе. При этом фиксируются и деформации образца, по изменению которых судят о прочностных и де формационных свойствах горной пороДы 1 . Однако это устройство характеризуется мягкой характеристикой пресса В начальной стадии разрушения образца потенциальная энергия сжатия,накопленная в деталях пресса, преврацца ется в кинематическую, в результате чего образец практически мгновенно разрушается от ударной нагрузки. Это снижаетрезерв несущей способности породы на 20-50% и более, что умень шает достоверность результатов испытаний. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ испытания механических свой горных пород включающий изготовление породного образца и измерения давления и д еформаций 2 . Недостатком этого способа является снижение достоверности результатов испытаний за счет того, что при вывозе породных образцов из шахты изменяется термодинамическое состояние породы. Только за счет изменения влажности образца его прочность может изменяться на 100% и более. Обеспечение сохранения исходного тер1 динамиг ческого состояния породы связано с большими трудностями. Этот способ характеризуется громоздкостью испытательного оборудования с жесткой характеристикой в целом. Кроме того, режим нагружения образца в лаборатории существенно отличается от реального режима, имеющего место в горном массиве. Это также вносит значительные погрешности в результаты испытаний, достигающие 30-50%. Цель изобретения - повышение достоверности результатов. Поставленная цель достигается тем, что образец устанавливают непосредственно в выработанном пространстве горного массива, в месте его отбора, а между породным обнажением и торцом образца помещают динамометр.Образец предварительно помещают в стабилом тр. На черт-еже изображена схема осуществления предлагаемого способа,; Для осуществления указанногЪ спо соба выбуривают керн из горного маесива. На портативном переносном камнерезном станке изготовляют образец путем обрезания торцов керна. Для ис следования реального деформирования породы на контуре подготовительной выработки 1 в ее стенке 2 вынимают нищу 3. Размеры ниши выбиреиот исходя из необходимой по условиям йспытаний скорости деформации (сближения ее стенок. Чем больше простирание ни ши по глубине, тем выше скорость де 5ормации. После выемки отбойным молотком или выбуривания бурошнеком в нише 3 устанавливают образец 5. В зазоры мехдду образцом 5 и породными стенками 4 закладывают тензометрический динамометр б с одной стороны и центрирукндие плиты 7. На образец 5 одевают хомуты 8, между которыми устанавливают деформометры 9. После этого забивают клинья10 между стенкой 4 и плитами 7. В процессе деформирования образца 5 за счет сближения стенок 4-ниши 3 значение деформации фиксируют с помощью деформометров 9, а усилие динамометром 6. Наиболее достоверные результаты исгялтаний достигаются в том случае, если нишу выбуривают в месте, отбора керна. Тогда образец 1еформируется не только в реальном режиме, но и в окружении собственных пород При необходимости срочно провести испытания образец устанавливаиот в выработанном пространстве очистного забоя, где имеет место наибольшая скорость движения пород, а следовательно, и максимальная скорость нагружения. Лри необходимости испытания образ ца в объемном напряженном состоянии его предварительно помещают в стабилометр, а затем стабилометр с образftOM устанавливают в выработанное пространство. Достоинства предлагаемого способа состоят в том, что. породы испытывают в реальном термодинамическом состоянии. Это повышает достоверность результатов на 50% и более. Усилия в образце создается за счет деформирования реальной толщи горных пород. Это позволяет воспроизвести реальный характер процесса нагружения и повысить достоверность получаемых результатов. Эта достоверность может быть еще повышена за счет однов;ременного испытания нескольких образцов. При использовании существующих вы.работанных пространств, не создаваемых специально для испытания образцов, достигается экономия трудовых и денежных затрат в пределах 5-10 руб. на образец за счет устранения необходимости применения специального испытате)1ьного оборудования с жесткими характеристиками; Формула изобретения Способ испытания механических свойств горных пород, включающий изготовление-породного образца и измерения давления идеформаций, отличающийся тем, что, с цепью повышения достоверности результатов, образец устанавливают непосредственно в выработанном пространстве горного массива, в месте его отбора, а между породным обнажением и торцом образца помещают динамометр. 2. Способ ПОП.1, отличающ и и с я тем, что образец предварительно помещают в стабилометр. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ТТ. Ильницкая Е.И. и др Свойства горных пород и методы их определения. М., Недра, 1969, с.40, 41, 151. 2. KaptamoB Ю.М.Ускорение метода определения реологических свойств горных пород. М., Недра, 1973.