Способ моделирования искусственной кровли

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение точности за счет приближения условий моделирования к натурным. В пресс-форме послойно размещают породу и реперы. Прикладывают к породе уплотняющую нагрузку и доводят ее до величины, соответствующей горному давлению, которую определяют при помощи месдозы, размещенной на дне пресс-формы. Смачивают породу пульпой путем ее подачи в модель искусственной кровли под геостатическим давлением, соответствующим натурному. Подачу пульпы осуществляют через штуцера, расположенные на поверхности пресс-формы. В качестве реперов используют электродатчики, посредством которых измеряют величину смещения породы на различной высоте модели, скорость проникновения пульпы в породу и ее влажность. Использование полученных результатов поможет улучшить профилактические работы по созданию искусственной кровли при слоевой отработке мощных пластов угля. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s<)s Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЪ|й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4403894/24-,03 (22) 05.04.88 (46) 15.08.90. Бюл. й. 30 (71) Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по добыче полезных ископаемых открытым способом (72) Э.Н.Мильман (53) 622.288(088.8) (56) Ельчанинов Е.А. и др; Исследование уплотнения обрушенных пород для создания искусственной кровли при слоевой разработке мощных пластов Челябинского бассейна. — Научные сообщения. М.; ИГД им. А.А.Скочинского, 1972, М 92, с,79. (54) СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИСКУС-.

СТВЕННОЙ КРОВЛИ (57) Изобретение относится к горному делу.

Цель изобретения — повышение точности за счет приближения условий моделирования к натурным. В пресс-форме послойно разИзобретение относится к горному делу и предназначено для исследования параметров искусственной кровли, Цель изобретения — повышение точности за счет приближения условий моделирования к натурным.

Ка чертеже представлен стенд для осуществления способа моделирования искусственной кровли.

Способ моделирования искусственной кровли заключается в том; что внутри прессформы 1, на дно которой помещают-месдозу

2, размещают исследуемую породу 3, гранулометрический состав которой соответствует натурным условиям. По мере заполнения пресс-формы 1 послойно укладывают репе„, Ы2,, 1585515 А1 мещают породу и реперы. Прикладывают к породе уплотняющую нагрузку и доводят ее до величины, соответствующей горному давлению, которую определяют при помощи месдозы, размещенной на дне прессформы. Смачивают породу пульпой путем ее подачи в модель искусственной кровли под геостатическим давлением, соответствующим натурному. Подачу пульпы осуществляют через штуцера, расположенные на поверхности пресс-формы. В качестве реперов используют электродатчики, посредством которых измеряют величину смещения породы на различной высоте модели, скорость проникновения пульпы в,породу и ее влажность. Использование полученных результатов поможет улучшить профилактические работы по.созданию искусственной кровли при слоевой отработке мощных пластов угля, 1 ил. ры 4. Куски породы отбирают непосредственно в действующих очистных забоях. Реперы 4 устанавливают с возможностью смещения в вертикальной плоскости вместе с породой 3. В качестве реперов 4 используют электродатчики, концы 5 которых фиксированной длины через отверстия в пресс-форме 1 выведены наружу. После заполнения пресс-формы .1 производят нагру- жение. породы 3 уплотняющей нагрузкой, которую доводят до величины, соответствующей горному давлению обрушенных пород в натуре, причем величину давления на породу 3 устанавливают по. месдозе 2, что позволяет приблизить моделирование к результатам поведения обрушенных пород в натурных условиях.

1585515

При лабораторных исследованиях уплотнение породы 3, как и в шахтных условиях, происходит также без воэможности бокового расширения под действием равномерно распределенной нагрузки, возраста- 5 ющей во времени, но из-за того, что порода

3 состоит из отдельных кусков, величина вертикального давления раскладывается на составляющие, действующие на стенки пресс-формы 1, а не на породу 3. Нагрузка 10 породы 3 на месдозу 2, расположенную на дне пресс-формы 1, будет меньше приложенной вертикальной нагрузки, Устанавливая величину нагрузки по месдозе 2, определяют реальную ее величину на поро- 15 ó 3.

Глинистую пульпу или другие связующие подают в модель искусственной кровли через штуцера 6 снизу или сбоку пресс-формы 1 в зависимости от поставленной задачи 20 под геостатическим давлением, которое соответствует натуральному и определяется глубиной ведения. горных работ. Такая подача пульпы позволяет установить пути и скорость движения пульпы по всем нап- 25 равлениям, во всем исследуемом массиве модели, как в натуре.

При работе на модели на реперы 4 подают напряжение и замеряют сопротивление 30 между отдельными точками породы 3 и по ним судят о скорости проникновения пульп (связующих) в породу 3 и изменении влажности последней при различных величинах горного давления и консистенции пульп во 35 всех точках исследуемой модели. Так же производят измерение послойного смещения пород 3, время смещения и уплотнения пород 3 по изменению длины концов 5 электродатчиков. 40

После окончания процесса моделирования уплотненную породу извлекают из пресс-формы 1 и определяют ее прочность на изгиб, сжатие, а также ее объемный вес по известным методикам. 45

Использование результатов, полученных при моделировании, может значительно улучшить профилактические работы по созданию искусственной кровли при слоевой отработке мощных пластов угля. Например, при отработке пласта с известными породами кровли можно уточнить мощность проиленного пульпой будущего слоя искусственной кровли, консистенцию и объем пульпы, время распространения пульпы в выработанном пространстве, степень уплотнения обрушенных пород во времени и по высоте от почвы слоя.

Таким образом, выбирая те или иные параметры заиливания выработанного пространства, можно получить необходимую искусственную кровлю с заданной устойчивостью, отказавшись от предохранительных пачек угля.

Использование изобретения позволяет расширить возможности моделирования процесса создания искусственной кровли.

Формула изобретения

Способ моделирования искусственной кровли из обрушенных пород, заключающийся в том, что в пресс-форме послойно размещают породу и реперы, прикладывают уплотняющую нагрузку к породе и смачиваютее пульпой. отл и чаю щи йся тем, что, с целью повышения точности за счет приближения условий моделирования к натурным, уплотняющую нагрузку доводят до величины, соответствующей горному давлению, при этом определяют ее при. помощи месдозы, размещенной на дне пресс-формы, смачивание породы пульпой осуществляют путем ее подачи в модель искусственной кровли под геостатическим давлением, соответствующим натурному, а в качестве реперов используют электродатчики, посредством которых определяют величину смещения породы на различной высоте модели, скорость проникновения пульпы в породу и ее влажность.

Составитель Л.Климов

Редактор Т.Лазоренко Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ

Заказ 2313 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4l5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101