Эквивалентный материал для моделирования массива мерзлых горных пород

(19 1)5 Е 21 С 39/О ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ л.М 2ский горный инстит ов и В.В.ЖебелевА., Червиц Г,Я, и др. Исслем моделирования проявледавления на подземные кие сооружения, располомерзлых горных породах. - кое строительство, 1971,НТНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЯ МАССИВА МЕРЗЛЫХ Г/(1)= Г/х-(1 Ух У)е 1 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Лиманов Юдование методоНИЯ ГОРНОГОгидротехничесженные в вечноГидротехничесМ 10, с.18-22.(54) ЭКВИВАЛЕМОДЕЛИ РОВАГОРНЫХ ПОРО Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для изготовления моделей породного массива, находящегося в условиях отрицательных температур, из эквивалентных материалов.Известен эквивалентный материал на основе песка и хлористого кальция.Однако данный материал не совсем отвечает свойствам мерзлых горных пород подверженных ползучести, Модели трещиноватого скального массива выполняются из отдельных блоков, изготовленных из эквивалентного материала и уложенных на расплавленном хлористом кальции, имитирующим лед, вследствие чего получается сравнительно большая неоднородность массива, что снижает достоверность результатов, получаемых при моделировании.Цель изобретения - повышение достоверности результатов моделирования за(57) Использование: изучение процессов в массиве мерзлых горных пород методоммоделирования. Сущность изобретения: эквивалентный материал содержит следующие компоненты при их соотношении, мас,0: кальциевая тугоплавкая смазка 0,5-10, пол и изобутиле н 0,1-5; диал килдитиофосфит цинка 0,1-3, песок остальное. Материал готовят следующим образом. Связующее - кальциевую тугоплавкую смазку нагревают до 70 С. Добавляют регулятор вязкости - полиизобутин, Добавляют регулятор степени кристаллизации - диалкилдитиофосфит цинка. Полученную смесь смешивают с нагретым песком, Из полученного материала изготавливают модель массива,счет учета реологических свойств массива мерзлых горных пород.Эквивалентный материал получают следующим образом,Связующее - кальциевую тугоплавкую смазку нагревают до 70 С. После этого добавляют в связующее загуститель - полиизобутилен - который при добавлении в пределах 0,1 - 50 от общего объема эквивалентного материала, регулирует вязкость кальциевой тугоплавкой смазки 10-100 с по Стоксу, Коэффициент вязкости, характеризующий скорость пластично-вязкого течения мерзлых пород, зависит от времени действия нагрузки и температуры мерзлой породы. Зависимость коэффициента вязкости от времени 1 определяется зависимостью, 178824 б, ц 0; конечный и начальный коэффициент вязкости;- параметр определяемый выражением10 где т - время,Подобие по времени определяется вы ражением (3);1 =а а аеГЕ определяем коэффициент вязкости материала модели. Варьируя загустителем, добиваемся рассчитанного выше значения.В это время также добавляется регуля тор степени кристаллизации антиокислитель - диалкилдитиофосфит цинка 0,1-3%, который не позволяет кальциевой тугоплавкой смазке кристаллизоваться при нагревании,25После этого полученную смесь смешивают с разогретым песком. Далее закатывается несколько кубиков из полученного эквивалентного материала, на которых окончательно проверяется сходимость с ЗО кривой ползучести деформирования мерзлой породы,Если сходимость оказывается в допустимых пределах можно приступать к изготовлению модели, Пределы на содержание связующих веществ объясняются следующим образом, При содержании кальциевой тугоплавкой смазки более 10% смесь становится слишком пластичной и не отвечает свойствам мерзлых пород, при содержа нии кальциевой тугоплавкой смазки менее 0,5% смесь теряет стабильность, не будет происходить достаточного связывания материала, он рассыпается. При содержании полиизобутилена свыше 5% вязкость каль циевой тугоплавкой смазки регулируется неравномерно, дальнейшее увеличение нецелесообразйо, при содержании полиизобутилена менее 0,1% вязкость вещества регулироваться не будет. Максимальное содержание диалкилдитиофосфита цинка 3% определяется необходимым и достаточным условием для предотвращения кристаллизации 10% кальциевой тугоплавкой смазки, при содержании диалкилдитиофосфита 55 цинка менее 0,1 % будет происходить кри сталлизация кальциевой тугоплавкой смазки при ее нагревании.Примеры эквивалентных материаловКальциевая тугоплавкая смазка 10%Полиизобутилен 5%(500 гр) Диал килдитиофосфита цинка 3%Песок остальноеКальциевая тугоплавкая смазка 5%Полиизобутилен 0,5%(500 гр)Диалкилдитиофосфитцинка 1% (100 гр) Песок Остальное (9350 гр)Таким образом, как видно из примеров, использование предлагаемого эквивалентного материала позволит моделировать массив мерзлых горных пород в достаточно широких пределах, повышает достоверность моделирования за счет учета свойств ползучести мерзлых горных пород.Формула изобретения Эквивалентный материал для моделирования массива мерзлых горных пород, содержащий песок а качестве инертного наполнителя и связующее, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов моделирования путем учета реологических свойств массива мерзлых пород, он дополнительно содержит регулятор вязкости связующего и регулятор степени его кристаллизации при нагревании, при этом в качестве связующего использована кальциевая тугоплавкая смазка, в качестве регулятор вязкости - полиизобутилен, а в качестве регулятора степени кристаллизации - диалкилдитиофосфит цинка при следующем соотношении компонентов мас.%:Кальциевая тугоплавкаясмазка 0,5-10,0 ПолиизобДиалкилдцинкаПесок