Практикум по геомеханике, страница 9

1.  полной разгрузки по трем различным схемам измерения деформаций упругого восстановления:

а) торца скважины при выбуривании керна (схема ВНИМИ);

б) диаметра сосной скважины в выбуриваемом керне (схема Хаста);

в) стенок сосной скважины в выбуриваемом керне (схема Лимана);

2. частичной разгрузки;

3. буровых скважин;

4. разности давлений (гидроподушек);

5.  геофизические методы.

Метод разгрузки основан на свойстве некоторых горных пород вос-
станавливать форму элемента после искусственного отделения его от ос-
новного массива. По измеренным деформациям, зная упругие константы
пород (модуль упругости, коэф. Пуассона), вычисляют действующие на-
пряжения, используя математический аппарат теории упругости.

В варианте торцевых измерений бурят из выработки в заданном на-
правлении скважину диаметром 76-80 мм. В выбранной для измерения
точки массива бурение прекращают (интервалы от 0,1 до 30 м). Коронкой
специальной конструкции забой (торец) скважины шлифуют. Затем с по-
мощью прижимного и ориентирующего устройств к торцу скважины при-
жимают в строго ориентированном положении и приклеивают розетку из
трех (четырех) электротензометрических датчиков (или фотоупругие тен-
зометры). После полной полимеризации клея, обеспечивающей совмести-
мость деформаций породы на торце и тензодатчиков, кольцевой коронкой
производят обуривание торца скважины. При этом обуриваемый элемент
породного массива освобождается от действовавших в нем упругих на-
пряжений. Плоскость торца скважины испытывает деформации, фикси-
руемые тензодатчиками или фотоупругими тензометрами.

Вариант соосных скважин (способ Н. Хаста) отличается от описанного
тем, что бурят отражающую центральную скважину малого диаметра (около
30 мм). В ней устанавливают деформометры, которые фиксируют изменения
диаметра центральной скважины в трех выбранных направлениях. Углы меж-
ду направлениями измерений выбирают равными 45 или 60°. Для перехода от
измеренных перемещений к напряжениям используют данные лабораторий
градуировки деформометров в специально вырезанных породных призмах с
модулем упругости, равным модулю упругости исследуемого массива. Этот
способ технологически трудно выполним в трещиноватом крепком массиве,
т.к. практически не всегда можно вырубить керн значительной длины без на-
рушения его целостности. Достоинство - исключение влияния концентрации
напряжений на забое скважины.