Эквивалентный материал для моделирования массива горных пород

 

Изобретение относится к горному делу, в частности к эквивалентным материалам (ЭМ) для моделирования массива горных пород. Цель изобретения - расширение диапазона моделируемых пород методом фрикционного моделирования. В состав ЭМ входит инертный содовый наполнитель, шеллак в качестве связующего и магнезия жженная при следующем содержании ингредиентов, мас.%: шеллак 0,5-5

магнезия жженная 10-25

содовый наполнитель - остальное. Для получения ЭМ шеллак растворяют в спирте до вязкой консистенции, затем добавляют магнезию жженную и содовый наполнитель. После испарения спирта из готового ЭМ выполняют модель массива и проводят исследования геомеханических процессов в массиве методом фрикционного моделирования, при котором гравитационные силы имитируются силами трения, возникающими при протягивании ленты под моделью.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР I (21) 4468510/24-03 (22) 29.07.88 (46) 30.06.90. Бюл. ¹ 24 (71) Ленинградский горный институт им. Г. Б. Плеханова (72) С. А. Толстунов, В. В. Жебелев, А. В. Монтиков, A. В. Макаров, Т. С. Ивашкевич, И. В. Касьян и В. А. Кунников (53) 531.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 443176, кл. Е 21 С 39/00, 1973. (54) ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ МАТЕРИАЛ

ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу, в частности к эквивалентным материалам (ЭМ) для моделирования массива горных

Изобретение относится к горному делу, в частности к эквивалентным материалам для моделирования массива горных пород, и может быть использовано для определения напряженно-деформированного состояния массива методом фрикционного моделирования.

Цель изобретения — расширение диапазона моделируемых пород методом фрикционного моделирования.

Эквивалентный материал содержит инертный содовый наполнитель, шеллак в качестве связующего и магнезию жженую, способствующую повышению коэффициента трения, при следующем содержании ингредиентов, вес.%:

Шелла к 0,5 — 5

Магнезия жженая !0 — 25

Содовый наполнитель Остальное

Эквивалентный материал получают следующим образом.

1;

)

I

i (>

2 пород. Цель изобретения — расширение диапазона моделируемых пород методом фрикционного моделирования. В состав

ЭМ входит инертный содовый наполнитель, шеллак в качестве связующего и магнезия жженная при следующем содержании ингредиентов, мас,%: шеллак 0,5 — 5; магнезия жженная 10 — 25; содовый наполнитель — — остальное. Для получения ЭМ шеллак растворяют в спирте до вязкой консистенции, затем добавляют магнезию жженную и содовый наполнитель. После испарения спирта из готового ЭМ выполняют модель массива и проводят исследования геомеханических процессов в масси"e методом фрикционного моделирования, при котором гравитационные силы имитируются силами трения, возникающими при протягивании ленты под моделью.

Шеллак растворяют в спирте до вязкой консистенции (примерно 700 шеллака на

30% спирта) . Затем добавляют магнезию жженую и содовый наполнитель. После того как спирт испарится эквивалентный материал готов к работе.

На подготовленной модели из указанного эквивалентного материала проводят исследования геомеханических процессов в массиве горных пород методом фрикционного моделирования, при котором гравитационные силы имитируются силами трения, возникающими при протягивании ленты под горизонтально установленной моделью масси ва гор ны х пород.

Пределы содержания в эквивалентном материале связующих ингредиентов объясняются следующим образом. При содержании шеллака более 5% эквивалентный материал получается очень прочным и хрупким, что не позволяет осуществлять фрикционное моделирование. При содержании магне15748 зии жженой более 25% . коэффициент трения эквивалентного материала о фрикционную поверхность протягиваемой ленты повышается крайне незначительно и дальнейшее увеличение добавки становится нецелесообразным. При содержании шеллака менее 0,5% не происходит связывания материала, он рассыпается. При содержании магнезии жженой менее 10% трение эквивалентного материала о фрикционную поверхность ниже допустимого предела

Примеры эквивалентных материалов:

Шеллак 0,5% (10,0 г)

Магнезия жженая 25% (500,0 г)

Содовый 5 наполнитель Остальное (74,5%, 1990,0 г)

Данный состав при проведении испытаний обнаружил следующие свойства: коэффициент трения эквивалентного материала о фрикционное покрытие f==0,6; предел прочности

20 на сжатие о =0,25.

Шеллак 5% (50,0 г )

Магнезия жженая 10% (200,0 г)

Содовый

Г наполнитель Остальное (85%, 1750 0 r-)

Данный состав при проведении испытаний обнаружил следующие свойства: коэффициент трения эквивалентного мат. риала о фрикционное покрытие ) =-0,35; предел 3Q прочности на сжатие о =1,0.

Шеллак 2,3% (23,0 г) Магнезия жженая 1?% (240,0 г)

Содовый наполнитель Остальное (85,7%, 1737,0 r)

Данный состав при проведении испытаний обнаружил следующие свойства: коэффициент трения эквивалентного материала о фрикционное покрытие =0,4; предел прочности на сжатие о,„=0,6.

Таким образом, использование в качестве связующего шеллака и магнезии жженой в качестве добавки для повышения коэффициента трения эквивалентного материала о фрикционную поверхность позволяет моделировать широкий круг различных по прочяости горных пород, Формула изобретенал

Эквивалентный материал для моделирования массива горных пород, содержащий инертный наполнитель и связующее, отличаюи;ийея тем, что, с целью расширения диапазона моделируемых пород методом фрикционного моделирования, в качестве связующего используется шеллак и магнезия жженая, а р. качестве наголнителя содовый наполнитель !iðè следующем содержании ингредиентов, мас.%:

Шсллак 0 5 — 5

Магнезия жженая i0 25

Содовый наполкитель О с т а л ь ч ое

L.çë авите.гв H. Та тиной и

Редактор 0 Спесивых Тсхреп Л Крив ук Корректор 0 !1иппе

Заказ 1767 Тираж ЗР5 Попписное

ВНИИПИ Госртарственного кг иитета по иаог!ретении и открытинги при ГКН СС с.Р

11ЗО35. Москва, Ж 35, Ра,;некая наб., д -1(5

Проиавопственно-иапатепвгк и кочбп :i::z «!1атi ит>.. хжгоро.i, уп Гагарина, 01