ПРЕССИОМЕТРИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В НЕРАВНОМЕРНОМ ПОЛЕ НАПРЯЖЕНИЙ
Предложен способ прессиометрических исследований, позволяющий определять в заданном интервале скважины как модуль Юнга, так и коэффициент Пуассона. Используется решение задачи о напряженно-деформированном состоянии среды в условиях двухосного сжатия, при этом скважина изнутри нагружена равномерным давлением. Разработанный метод основан на совместном использовании данных прессиометрии и измерительного гидроразрыва, с помощью которого определяют напряженное состояние в окрестности скважины. Результаты расчетов с использованием полученных формул показывают, что контур скважины трансформируется в эллипс, причем смещения в направлениях его большой и малой полуоси составляют до нескольких сотен микрометров в зависимости от типа вмещающих пород. Такие деформации могут быть зафиксированы современными прессиометрами и использованы для оценки физико-механических свойств массива.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект 16-35-00161 мол_а.
Ключевые слова
Прессиометрические исследования, двуосное сжатие, деформация, напряженное состояние, гидроразрыв.
Номер: 12
Год: 2017
ISBN:
UDK: 531.781.2
DOI: 10.25018/0236-1493-2017-12-0-64-69
Авторы: Патутин А. В., Рыбалкин Л. А.
Информация об авторах: Патутин Андрей Владимирович — кандидат технических наук,
старший научный сотрудник, e-mail: andrey.patutin@gmail.com,
Рыбалкин Леонид Алексеевич — аспирант,
младший научный сотрудник,
Институт горного дела им. Н.А. Чинакала СО РАН.
Библиографический список: 1. Трофименков Ю. Г., Воробков Л. Н. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. - М.: Стройиздат, 1981. - 215 с.
2. Amadei B., Valverde M, Jernigan R., Touseull J., Cappelle J. F. The directional dilatometer: a new option to determine rock mass deformability / The Pressuremeter and Its New Avenues: Proceedings of 4th international symposium, Sherbrooke, Québec, 17-19 May 1995.
3. Варданян Г. С., Андреев В. И., Атаров Н. М., Горшков А. А. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности. - M.: АСВ, 1995. - 568 с.
4. Курленя М. В., Сердюков С. В., Патутин А. В. Определение деформационных свойств горных пород по данным прессиометрических испытаний в интервале гидроразрыва скважины // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2015. - № 4. - С. 96-102.
5. Мусхелишвили Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. - М.: Наука, 1966. - 708 c.
6. Макаров Е. В., Монахов И. А., Нефедова И. В. Двуосное растяжение пластины с круговым отверстием // Вестник РУДН. Серия: Инженерные исследования. - 2015. - № 1. - С. 100-105.
7. Dilatometer tests. URL: http://www.solexperts.com/index.php?option=com_content&view=article&id=188&Itemid=214&lang=en (дата обращения 30.08.2017).
8. Макаров П. В., Евтушенко Е. П., Еремин М. О. Эволюция напряженно-деформированного состояния горного массива с выработками. Математическое моделирование. - Томск: ИД ТГУ, 2016. - 184 с.
9. Kang H., Zhang X., Si L., Wu Y., Gao F. In-situ stress measurements and stress distribution characteristics in underground coal mines in China // Engineering Geology. 2010. Vol. 116. pp. 333-345.
10. An introduction to pressuremeters [Электронный ресурс]. - URL: https://www.cambridge-insitu.com/products/pressuremeters/introduction-pressuremeters (дата обращения 30.08.2017).
11. Hungerford F., Ren T., Aziz N. Evolution and application of in-seam drilling for gas drainage //
International Journal of Mining Science and Technology. 2013. Vol. 23, no 4. pp. 543-553.
12. Сердюков С. В., Дегтярева Н. В., Патутин А. В., Рыбалкин Л. А. Скважинный прецизионный дилатометр с интегрированной системой транспортирования вдоль ствола скважины // ФТПРПИ. - 2015. - № 4. - С. 198-203.
13. Тимонин В. В., Кондратенко А. С. Система транспортирования технологического и измерительного оборудования в необсаженных скважинах // ФТПРПИ. - 2015. - № 5. - С. 187-193.