Устройство для измерения напряжений в неустойчивых горных породах Советский патент 1983 года по МПК E21C39/00 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В НЕУСТОЙЧИВЫХ ГОРНЫХ ПОРОДАХ

1

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения напряженного состояния массива горных пород.

Известен деформометр конструкций. ВНИМИ, включающий корпус, упругие консольные элементы, тензорезисторы, колпак, натяжную гайку и шток l .

Недостаток этого устройства состоит в том, что его фиксация в скважине осуществляется радиально-разрывающими .усилиями, и поэтому он не может применяться для измерений в неустойчивых породах.

Известно устройство для измерения напряжений в массиве горных пород, включающее цилиндрический корпус, выполненный с каналом, эластичную оболочку, расположенную на корпусе, тензорезисторы и провода f 2 .

Недостатком данного устройства является большая трудоемкость измерений, связанная с частным разрушением керна при проведении измерений

в неустойчивых горных породах и большим диаметром разгрузочной скважины. .

Цель изобретения - снижение трудоемкости измерений за счет сохранения керна и уменьшения диаметра разгрузочной скважины.

Поставленная цель дост гаетсп тем, что устройство для измерения напряжения в неустойчивых горных породах,

JQ включающее цилиндрический корпус, выполненный с каналом, эластичную оболочку, расположенную на корпусе, тензорезисторы и провода, дополнительно снабжено эластичной манжетой,

15 размещенной на оболочке и покрытой веществом, на ее наружной поверхности.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то

20 же, в рабочем положении.

Устройство включает (фиг. 1), корпус 1, зажатую по концам известным способом эластичную оболочку 2, тензорезисторы 3, наклеенные на манжету k, которая расположена на оболомке 2, приводы 5 и их контакты с тензореэисторами 3 уложенные под манжетой.

В корпусе 1 выполнены каналы 6. Манжета 4 покрыта клеящим веществом 7 (например эпоксидным клеем с пластификаторами, клеем 88-Н и др.). Устройство в скважине 8 (фиг. 2) с помощью слоя клеящего вещества 7 удерживает частицы неустойчивого керна 9., которые отделены от массива разгрузочной скважиной 10.

Устройство работает следующим образом. Перед измерением манжету покрывают клеящим веществом 7, устройство досылают в измерительную скважину 8, ориентируют, затем под оболочку 2 через каналы 6 подают сжатый воздух.

Оболочка 2 прижимает манжету Ц и слой клеящего вещества 7 к стенкам скважины 8. После того, как клеящее вещество 7 затвердеет, сжатый воздух из-под оболочки 2 выпускают, и оболочка освобождает манжету.

Слабо скрепленные в естественном состоянии частицы керна 9 теперь скреплены веществом 7 и приклеены к манжете k, которая развивает радиально-сжи1 ающие усилия и удерживает отделившиеся от керна 9 частицы породы в процессе бурения скважины 10. Учитывая, что слой керна 9 между скважинами 8 и 10 скреплен слоем вещества 7 и удерживается манжетой k,

то толщину его можно уменьшить за счет меньшего диаметра разгрузочной скважины 10.

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить диаметр разгрузочной скважины до 76 мм, что значительно повышает производительность измерений и снижает стоимость буровых работ.

Формула изобретения

Устройство для измерения напряжений в неустойчивых горных породах,

5 включающее цилиндрический корпус, выполненный с каналом, эластичную оболочку, расположенную на корпусе, тензорезисторы и провода, о т л ичающбеся тем, что, с целью

20 снижения трудоемкости измерений напряжений, за счет сохранения керна и уменьшения диаметра разгрузочной скважины, устройство дополнительно снабжено эластичной манжетой, раз25 мещенной на оболочке и покрытой

клеящим веществом на ее наружной поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Техника контроля напряжений и деформаций в горных породах. Л., Наука, 1978, гл. 3.

2.Техника контроля напряжений и деформаций в горных породах. Л., Наука, 1978, с. б7.