Метод определения физического сходства имитированного материала тела засыпки руды

Изобретение раскрывает метод для определения физического сходства имитируемого материала тела засыпки руды. Тест на уплотнение выполняется в лаборатории на теле засыпки пустой породы, чтобы получить кривую ε-σ в отношении тела засыпки пустой породы в процессе уплотнения. Блоки засыпки изготавливаются с использованием тонкой древесной доски, губки и листа бумаги в разных пропорциях, а затем отдельно выполняется тест на неограниченное сжатие на блоках засыпки, используемых для имитации физического сходства, чтобы получить кривые εii в отношении блоков засыпки в процессе сжатия. Вводится сумма квадратов ошибок Σ (εi0), чтобы отдельно вычислить сумму квадратов ошибок блока засыпки и тела засыпки пустой породы, и соответственно определяется ошибка между кривыми ε-σ в отношении тестового блока и тела засыпки пустой породы. В конечном итоге, блок засыпки, для которого сумма квадратов ошибок меньше 0,5, определяется как имитируемый материал с физическим сходством тела засыпки пустой породы. Технический результат: возможность уменьшить погрешность, вызванную выбранным материалом засыпки во время эксперимента имитации по физическому сходству, гарантируя точность эксперимента имитации по физическому сходству для разработки засыпки руды. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к области экспериментальных технологий разработок засыпок, в частности, к полностью механизированному методу для определения имитируемого материала с физическим сходством тела засыпки руды.

Уровень техники

Благодаря широкому применению полностью механизированной технологии разработки засыпки руды в нашей стране интенсивно изучается воздействие окружающей горной породы на перекрывающиеся пласты породы. Основные методы изучения закона движения перекрывающихся пластов породы включают имитацию по физическому сходству, теоретический анализ и численную имитацию, среди которых метод имитации по физическому сходству рассматривается как наиболее прямой и эффективный. Механические свойства засыпного материала руды решающим образом влияют на успех технологии разработки засыпки. Если механические свойства материала тела засыпки руды могут быть точно сымитированы, то контроль за телом засыпки руды над перекрывающимися пластами породы и в текущем состоянии на месте может быть тщательно отражен, и точность эксперимента может быть значительно увеличена. По этой причине, отбор материала засыпки руды при фактическом производстве и улучшение метода засыпки можно в будущем оптимизировать. Поэтому крайне необходимо разработать метод определения имитируемого материала с физическим сходством тела засыпки руды.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Принимая недостатки предшествующего уровня техники, настоящее изобретение представляет собой простой, высокоточный, безопасный и надежный метод определения имитируемого материала с физическим сходством тела засыпки руды.

Настоящее изобретение относится к методу расчета массового соотношения засыпки-разработки в разработке засыпки руды, в том числе следующих этапов:

a. проведение теста на уплотнение на теле засыпки пустой породы с использованием вспомогательной машины для испытаний, запись значений нагрузки о и деформации ε в процессе загрузки и нанесения кривой 1 ε00 в отношении тела засыпки пустой породы в процессе уплотнения в качестве эталонной кривой;

b. установка высоты выемки модели с физическим сходством h и шаг выемки s, чтобы получить высоту блока засыпки h1=h/n, где в уравнении коэффициент n является действительным числом не менее 1, то есть высота блока засыпки меньше или равна высоте выемки модели;

c. расчет размеров блока засыпки: установка длины до шага выемки s, ширины по сравнению с шириной модели с физическим сходством и высоты по отношению к высоте выемки h модели с физическим сходством;

d. выбор материалов двух категорий, такие как комбинированный блок категории 1 и комбинированный блок категории 2 блока засыпки, отдельно нарезая материалы обеих категорий в соответствии с размерами блока засыпки, а также отдельно складывая две категории материалов до соответствующей совокупной толщины, при этом достигая расчетной высоты тела засыпки, и записывая количество K кусков в каждой категории материалов при достижении расчетной высоты;

e. выполнение теста на неограниченное сжатие:

выполняя тест на неограниченное сжатие на комбинированном блоке категории 1 с использованием вспомогательной машины для испытаний, записывая нагрузку σ и деформацию ε в процессе загрузки и рисуя кривую 2 ε11 в отношении комбинированного блока из губки и тонкой древесной доски в процесс сжатия; а также выполняя тест на неограниченное сжатие на комбинированном блоке категории 2 с использованием вспомогательной машины для испытаний, записывая нагрузку σ и деформацию ε в процессе загрузки и рисуя кривую 3 ε22 в отношении комбинированного блока из губки, тонкой древесной плиты и обычного листа бумаги в процессе сжатия; а также

f. обозначение двадцать равностоящих точек на координатной горизонтальной оси, отдельно вычисляя сумму квадратов ошибок между кривой 1 ε00 и кривой 2 ε11, а также между кривой 1 ε00 и кривой 3 ε22, и выбор комбинированного блока, соответствующего кривой, которая соответствует формуле Σ (εi0)2≤0,5 в качестве имитируемого материала с физическим сходством тела засыпки руды; или

если ни одна из кривых не соответствует формуле Σ (εi0)2≤0,5, то увеличение количество кусков губки до K+1, K+2, K+3, … или K+i, осуществляют до тех пор, пока не будет отобрана кривая соответствующая формуле Σ (εi0)≤0,5.

Обе категории материалов описываются следующим образом: Одна категория образована губкой и тонкой древесной доской, где губка закреплена на тонкой древесной доске прозрачным скотчем, чтобы создать совокупную толщину блока засыпки, образованной губкой и тонкой древесной доской, равной h1; а другая - губкой, обычным листом бумаги и тонкой древесной доской, где губка закреплена на тонкой древесной плите с прозрачным скотчем, чтобы создать совокупную толщину засыпки, образованной губкой и тонкой древесной доской, равной h1/2, а затем нарезанный обычный лист бумаги фиксируется на блоке засыпки, образованной губкой и тонкой древесной доской, чтобы создать совокупную толщину блока засыпки, образованной губкой, тонкой древесной доской и обычным листом бумаги, равной h1.

Губка представляет собой обычную губку толщиной от 1,5 см до 2,5 см.

Толщина тонкой древесной доски составляет от 2 мм до 4 мм.

Обычным листом бумаги является обычная бумага для печати А4 формата.

Высота выемки h модели с физическим сходством, как правило, не выше 5 см.

Положительные эффекты заключаются в следующем: Используя вышеупомянутые технические решения, настоящее изобретение может уменьшить погрешность, вызванную выбранным материалом засыпки во время эксперимента имитации по физическому сходству, а также может правильно спроектировать толщину подобных материалов, таких как губка, тонкая древесная доска и лист бумаги, гарантируя точность эксперимента имитации по физическому сходству для разработки засыпки руды.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СХЕМ

ФИГ. 1 представляет собой схематическую диаграмму, показывающую производство имитируемого материала с физическим сходством тела засыпки руды в соответствии с настоящим изобретением; а также

На ФИГ. 2 показаны кривые напряжения-деформации в процессе уплотнения рудных засыпочных материалов в соответствии с примером настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения более подробно описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи:

Вариант 1. В методе определения имитируемого материала по физическому сходству тела засыпки руды настоящего изобретения тестовый блок имитируемого материала по физическому сходству изготовлен с использованием различных комбинаций губки, тонкой древесной доски и обычного листа бумаги, а также тест на сжатие выполняется отдельно на тестовом блоке и фактическом рудном материале засыпки с использованием вспомогательной машины. Впоследствии данные обрабатываются путем создания карты, чтобы найти материал для имитации, который больше всего подходит в качестве фактического рудного материала засыпки.

a. Тест на уплотнение проводится на теле засыпки пустой породы (выбранном из засыпки пустой породы в угольной шахте) с использованием вспомогательной машины для испытаний, записываются значения нагрузки а и деформации е в процессе загрузки и составляется кривая 1 ε00 в отношении тела засыпки пустой породы в процессе уплотнения в качестве эталонной кривой;

b. Согласно размерам мощенной модели с физическим сходством, определяется, что высота выемки модели равна h, а шаг ее выемки равен s, чтобы получить высоту блока засыпки h1=h/n, где в уравнении n - действительное число не менее 1, то есть высота блока засыпки меньше или равна высоте выемки модели.

c. Размеры блока засыпки расчитываются следующим образом: установка длины шага выемки s, ширины по сравнению с шириной модели физического сходства и высоты по отношению к высоте выемки h модели физического сходства. Исходные материалы включают губку, тонкую древесную доску, обычный лист бумаги и прозрачный скотч. Затем губка, тонкая древесная доска и обычный лист бумаги нарезаются в соответствии с размерами блока засыпки.

d. Губка натуральная, впитывающая до тех пор, пока ее кумулятивная высота становится больше, чем расчетная высота h1 блока засыпки и в этом случае записывается количество K кусков губки.

e. Блок засыпки расчитан для включения двух категорий. Одна категория образована губкой и тонкой древесной доской, где на тонкой древесной доске прозрачным скотчем закреплена комбинация губок, чтобы создать совокупную толщину блока засыпки, образованной губкой и тонкой древесной доской, равной h1. Другая из них образована губкой, обычным листом бумаги и тонкой древесной доской, где на тонкой древесной доске прозрачным скотчем закреплена комбинация губки, чтобы создать совокупную толщину засыпки, образованной губкой и тонкой древесной доской, равной h1/2, а затем нарезанный обычный лист бумаги фиксируется на блоке засыпки, образованной губкой и тонкой древесной доской, чтобы создать совокупную толщину блока обратной засыпки, образованной губкой, тонкой древесной доской и обычным листом бумаги, равной h1.

f. Тест на неограниченное сжатие выполняется с помощью вспомогательной машины для испытаний на блоке засыпки, образованной из губки и тонкой древесной доски, записываются напряжение σ и деформация е в процессе загрузки, а кривая 2 ε11 составляется в отношении блока засыпки, образованной из губки и тонкой древесной доски в процессе сжатия. Тест на неограниченное сжатие выполняется с помощью вспомогательной машины для испытаний на комбинированном блоке из губки, тонкой древесной доски и обычного листа бумаги, записываются напряжение σ и деформация ε в процессе загрузки, а кривая 3 ε22 составляется в отношении комбинированного блока, образованного из губки и тонкой древесной доски в процессе сжатия.

g. Двадцать равностоящих точек отмечены на координатной горизонтальной оси, а сумма квадратов ошибок между кривыми 1 и 2 и между кривыми 1 и 3 вычисляются отдельно. После расчета выясняется, что сумма квадратов ошибок между кривыми 1 и 2 меньше 0,5. Поэтому объединенный блок, соответствующий кривой 2, выбирается в качестве имитируемого материала с физическим сходством тела засыпки руды.

Вариант 2. Метод определения имитируемого материала с физическим сходством тела засыпки руды согласно настоящему изобретению включает в себя следующие этапы.

a. Тест на уплотнение проводится на теле засыпки пустой породы (выбранном из засыпки пустой породы в угольной шахте) с использованием вспомогательной машины для испытаний, записываются значения нагрузки σ и деформации ε в процессе загрузки и составляется кривая 1 ε00 в отношении тела засыпки пустой породы в процессе уплотнения в качестве эталонной кривой;

b. Согласно размерам мощенной модели с физическим сходством, определяется, что высота выемки модели равна h, а шаг ее выемки равен s, чтобы получить высоту блока засыпки h1=h/n, где в уравнении n - действительное число не менее 1, то есть высота блока засыпки меньше или равна высоте выемки модели.

c. Размеры блока засыпки расчитываются следующим образом: установка длины шага выемки s, ширины по сравнению с шириной модели физического сходства и высоты по отношению к высоте выемки h модели физического сходства. Исходные материалы включают губку, тонкую древесную доску, обычный лист бумаги и прозрачный скотч.

Затем губка, тонкая древесная доска и обычный лист бумаги нарезаются в соответствии с размерами блока засыпки.

d. Губка натуральная, впитывающая до тех пор, пока ее кумулятивная высота становится больше, чем расчетная высота h1 блока засыпки и в этом случае записывается количество K кусков губки.

e. Блок засыпки расчитан для включения двух категорий. Одна категория образована губкой и тонкой древесной доской, где на тонкой древесной доске прозрачным скотчем закреплена комбинация губок, чтобы создать совокупную толщину блока засыпки, образованной губкой и тонкой древесной доской, равной h1. Другая из них образована губкой, обычным листом бумаги и тонкой древесной доской, где на тонкой древесной доске прозрачным скотчем закреплена комбинация губок, чтобы создать совокупную толщину комбинированного блока из губки и тонкой древесной доски, равной h1/2, а затем нарезанный обычный лист бумаги фиксируется на блоке засыпки, образованной губкой и тонкой древесной доской, чтобы создать совокупную толщину блока засыпки, образованной губкой, тонкой древесной доской и обычным листом бумаги, равной h1.

f. Тест на неограниченное сжатие выполняется с помощью вспомогательной машины для испытаний комбинированном блоке из губки и тонкой древесной доски, записываются напряжение σ и деформация ε в процессе загрузки, а кривая 2 ε11 составляется в отношении комбинированного блока из губки и тонкой древесной доски в процессе сжатия. Тест на неограниченное сжатие выполняется с помощью вспомогательной машины для испытаний на комбинированном блоке из губки, тонкой древесной доски и обычного листа бумаги, записываются напряжение а и деформация s в процессе загрузки, а кривая 3 ε22 составляется в отношении комбинированного блока, образованного из губки и тонкой древесной доски в процессе сжатия.

g. Двадцать равностоящих точек отмечены на координатной горизонтальной оси, сумма квадратов ошибок между кривыми 1 и 2 и между кривыми 1 и 3 вычисляются отдельно, а комбинированный блок, соответствующий кривой, которая соответствует формуле Σ (ε00)2≤0,5 избирается как имитируемый материал с физическим сходством тела засыпки руды.

h. Если ни одна из кривых не соответствует формуле 2 (εi0)≤0,5, а количество кусков губки увеличено до K+1, K+2, K+3, и шаги d к g повторяются до тех пор, пока не будет выбран блок засыпки, соответствующий формуле 2 (εi0)≤0,5.

Среди исходных материалов губка представляет собой обычную губку толщиной около 2 см; толщина тонкой древесной доски составляет около 3 мм; и обычный лист бумаги является обычной бумагой для печати А4 формата.

Высота выемки модели с физическим сходством тела засыпки руды, как правило, не превышает 5 см.

1. Метод расчета массового соотношения засыпки-разработки в разработке засыпки руды, включающий следующие этапы:

a) проведение теста на уплотнение на теле засыпки пустой породы с использованием вспомогательной машины для испытаний, запись значений нагрузки σ и деформации ε в процессе загрузки и нанесения кривой 1 ε00 в отношении тела засыпки пустой породы в процессе уплотнения в качестве эталонной кривой;

b) установка высоты выемки модели с физическим сходством h и шаг выемки s, чтобы получить высоту блока засыпки h1=h/n, где в уравнении коэффициент n является действительным числом не менее 1, то есть высота блока засыпки меньше или равна высоте выемки модели;

c) расчет размеров блока засыпки: установка длины до шага выемки s, ширины по сравнению с шириной модели с физическим сходством и высоты по отношению к высоте выемки h модели с физическим сходством;

d) выбор материалов двух категорий, таких как комбинированный блок категории 1 и комбинированный блок категории 2, блока засыпки, отдельно нарезая материалы обеих категорий в соответствии с размерами блока засыпки, а также отдельно складывая две категории материалов до соответствующей совокупной толщины, при этом достигая расчетной высоты тела засыпки и записывая количество K кусков в каждой категории материалов при достижении расчетной высоты;

e) выполнение теста на неограниченное сжатие:

выполняя тест на неограниченное сжатие на комбинированном блоке категории

1 с использованием вспомогательной машины для испытаний, записывая нагрузку σ и деформацию ε в процессе загрузки и рисуя кривую 2 ε11 в отношении комбинированного блока из губки и тонкой древесной доски в процесс сжатия; а также

выполняя тест на неограниченное сжатие на комбинированном блоке категории

2 с использованием вспомогательной машины для испытаний, записывая нагрузку σ и деформацию ε в процессе загрузки и рисуя кривую 3 ε22 в отношении комбинированного блока из губки, тонкой древесной плиты и обычного листа бумаги в процессе сжатия; а также

f) обозначение двадцать равностоящих точек на координатной горизонтальной оси, отдельно вычисляя сумму квадратов ошибок между кривой 1 ε00 и кривой 2 ε11, а также между кривой 1 ε00 и кривой 3 ε22, и выбор комбинированного блока, соответствующего кривой, которая соответствует формуле Σ (εi0)2≤0,5, в качестве имитируемого материала с физическим сходством тела засыпки руды; или

если ни одна из кривых не соответствует формуле Σ (εi0)2≤0,5, то увеличение количества кусков губки до K+1, K+2, K+3, … или K+i осуществляют до тех пор, пока не будет отобрана кривая, соответствующая формуле Σ (εi0)2≤0,5.

2. Метод по п. 1, отличающийся тем, что материалы двух категорий следующие: одна категория образована из губки и тонкой древесной доски, причем губка крепится на тонкой древесной доске прозрачным скотчем, чтобы создать совокупную толщину блока засыпки, образованной губкой и тонкой древесной доской, равной h1; а другая - из губки, обычного листа бумаги и тонкой древесной доски, причем губка крепится на тонкой древесной доске прозрачным скотчем, чтобы создать совокупную толщину блока засыпки, образованной губкой и тонкой древесной доской, равной h1/2, а затем нарезанный обычный лист бумаги фиксируется на блоке засыпки, образованной губкой и тонкой древесной доской, чтобы сделать совокупную толщину блока засыпки, сформированной губкой, тонкой древесной доской и обычным листом бумаги, равной h1.

3. Метод по п. 2, отличающийся тем, что губка представляет собой обычную губку толщиной от 1,5 до 2,5 см.

4. Метод по п. 2, отличающийся тем, что толщина тонкой древесной доски составляет приблизительно от 2 до 4 мм.

5. Метод по п. 2, отличающийся тем, что обычный лист бумаги представляет собой обычную бумагу для печати А4 формата.

6. Метод по п. 1, отличающийся тем, что высота выемки h модели с физическим сходством, как правило, не выше 5 см.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к учебным пособиям по моделированию рельефа местности и предназначено для обучения студентов инженерно-строительных специальностей, например, по специальностям водоснабжение и водоотведение, теплогазоснабжение и вентиляция и другие.

Изобретение относится к области полиграфии, в частности к технологии издательских процессов, и может применяться для макетирования в донаборной стадии изданий любой группы сложности.

Изобретение относится к учебным пособиям по моделированию рельефа местности и предназначено для обучения студентов инженерно-строительных специальностей, например по специальности водоснабжение и водоотведение, теплогазоснабжение и вентиляция и другие.

Изобретение относится к учебным устройствам и может быть использовано при обучении приемам получения информации о рельефе поверхности участков местности. .

Изобретение относится к физике, к средствам обучения, моделям и макетам для топографии, географическим, например, к реальной модели местности. .

Заявленная группа изобретений относится к средствам для тестирования картона. Предложенный способ тестирования картона осуществляется с помощью тестирующего механизма и включает размещение картона из известного типа гофрированного материала между опорной пластиной и прижимной пластиной механизма, приложение нагрузки к картону посредством движения прижимной пластины относительно опорной пластины с тем, чтобы сжимать картон между ними, получение показаний нагрузки и отклонений с использованием одного или нескольких датчиков, установленных на или внутри механизма, и вывод по меньшей мере одной пары показаний нагрузки и отклонений для сравнения с предварительно определяемым показанием для этой заданной нагрузки или для этого заданного отклонения для картона этого типа, причем либо это заданное отклонение представляет собой расстояние, которое не превышает 90% от предварительно определяемой средней первой точки разрушения для гофрированного материала этого типа, либо эта заданная нагрузка может составлять порядка от 50 до 95% предварительно определяемой нагрузки для достижения первой точки разрушения для гофрированного материала этого типа, при этом средняя первая точка разрушения является точкой отклонения, где возникает первая пиковая нагрузка.

Изобретение относится к способу и устройству прогнозирования разрушения. Сущность: осуществляют этапы, на которых получают эффективную ширину в направлении, включающем в себя точечносварной участок и пересекающем направление нагрузки на плоской поверхности, на которой предоставляется точечносварной участок элемента, вычисляют каждый предварительно определенный временной интервал, эффективную ширину, изменяющуюся в соответствии с изменением нагрузки, и прогнозируют разрушение точечносварного участка с использованием вычисленной эффективной ширины.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытаний изделий на сжатие при осевом нагружении. Способ испытания конструкции при осевом приложении нагрузок реализован с помощью устройства для испытания конструкции при осевом приложении нагрузок и состоит в том, что на опоре устанавливают испытываемую конструкцию, к которой прикладывают нагрузку в осевом направлении и контролируют прикладываемую нагрузку с помощью рычажной системы, которая образует замкнутый контур и в общем случае состоит из регулируемых по длине тяг, основного хомута, основного равноплечного рычага, по меньшей мере одного дополнительного хомута, а также по меньшей мере одной пары одинаковых по размеру вспомогательных рычагов, источника нагрузки и измерителя нагрузки.

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов путем создания в них широкого диапазона напряжений, конкретно к испытаниям трубчатых образцов при действии внешнего давления и осевой растягивающей или сжимающей нагрузки.

Прибор контроля динамических напряжений в многослойном витом тросе и барабане в сверхглубокой скважине включает в себя опорную систему, систему наматывания, систему контроля динамической нагрузки и систему контроля растяжения.

Изобретение относится к испытательной технике. Стенд содержит четыре идентичных нагружающих устройства для приложения нагрузок в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях и закрепленных к силовому полу, каждое из которых состоит из стойки, силового гидроцилиндра, шток которого с закрепленным на нем датчиком силы сочленяется с испытуемым объектом, а корпус закреплен на ползуне, расположенном в вертикальном Т-образном пазу стойки, гидроблока, закрепленного на стойке и состоящего из фильтра тонкой очистки и сервоклапана, управляющего гидроцилиндром, датчиком перемещения гидроцилиндра, датчиком перемещения ползуна с гидроцилиндром, а также включает вертикальный гидроцилиндр для приложения к испытуемому объекту нагрузки в вертикальном направлении, шток которого с закрепленным на нем датчиком силы сочленяется с испытуемым объектом, а корпус шарнирно подвешен к каретке портала, гидроблок, аналогичный гидроблокам нагружающих устройств, сервоклапан которого управляет вертикальным гидроцилиндром, а также включает насосную установку, содержащую насос высокого давления, клапан предохранительный, манометр для регистрации давления в напорной магистрали.

Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться для оценки прочностных и деформационных характеристик материала кольца из хрупких материалов, преимущественно керамических, при испытании на растяжение путем последовательного создания в двенадцати зонах растягивающих напряжений, максимально приближенных к чистому растяжению.

Изобретение относится к испытательной технике, к методам определения механических свойств материалов, а именно предела пропорциональности. Сущность: устанавливают испытуемый образец между неподвижной опорной площадкой и подвижной, затем нагружают образец предварительной малой нагрузкой, регистрируемой посредством датчика нагрузки, после чего посредством блока управления подают сигнал на шаговый двигатель и нагружают образец путем перемещения подвижной опоры в сторону неподвижной опоры при помощи винта, причем величину перемещения выбирают исходя из необходимой точности измерения, после первого нагружения снимают нагрузку путем перемещения подвижной опоры в сторону обратной от неподвижной опоры при помощи винта и снимают показание с датчика нагрузки.

Изобретение относится к инженерным изысканиям для строительства при исследовании лабораторными методами деформационных свойств грунтов до начала строительства и при реконструкции старых зданий и сооружений.

Изобретение относится к области прогнозирования максимальной деформации металлов и их сплавов. Способ определения пика пластичности для металлов, включающий осевое растяжение плоских и круглых образцов при фиксированной температуре испытания, отличается тем, что скорость деформации при которой имеем максимальное значение относительного удлинения δ5,max, определяют по формулам: для плоского образца δ5,max = 4А*Е/3cμσс02 при , и для круглого образца δ5,max = А*Е/3cμσ02 при .
Наверх