Состав для изготовления моделей из эквивалентного материала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Совэ СоветскихСоциалистическихРеспублик г 11 г 979634(22) Заявлено 0106, 81 (21) 3 2966 09/22-0 3 с присоединением заявки ЙфЕ 21 С 39/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. (23) ПриоритетОпубликовано 071282 Бюллетень Йо 45 Дата опубликования описания 07.1282(72) Авторы изобретения Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени-научно-"исследовательский институт горной геомеханикии маркшейдерского дела(71) Заявитель 154 ) СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНОГО МАТЕРИАЛА 85,23-93,48 1,91-4,48Изобретение относится к подземно. му строительству и горнодобывающей промышленности.Для оценки устойчивости горных выработок и определения рациональных параметров различных,подземных сооружений используют метод эквивалентных материалов, В его основе лежит изготовление моделей породного массива со всеми имеющимися в нем выработками и крепежными устройствами, и последующее изучение поведения моделей под нагрузкой; воспроизводящей силовое поле моделируемого объекта.Известен состав эквивалентного материала, содержащий сыпучий наполнитель типа песка со связующими различного типа; легкоплавкими веществами, минеральными вяжущими, синтетическими смолами 11 .Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является состав для изготовления моделей из эквивалентного материала,.содержащий кварцевый песок, карбамидную смолу и щавелевую кислоту 2.Недостаток этих составов - невозможность использования их для построения объемных моделей, чтообусловлено присутствием воды всмоле и катализаторе, которые применяют в виде водных растворов;выделением воды в процессе химической реакции отверждения смолы.В объемных моделях вода полностьюне может быть удалена из их толщи,10 что приводит к тому, что материалне достигает задаваемых характеристик. В процессе естественной сушкимоделей при снятой опалубке полного обезвоживания смеси не происходит. Полное обезвоживание можетбыть достигнуто за счет химическогосвязывания воды.,Цель изобретения - обеспечениевозможности обезвоживания смеси при 20 изготовлении объемных моделей.Указанная цель достигается тем,что состав для изготовления моделейэквивалентного материала, содержащийкварцевый песок, .карбамидную смолу 25 и щавелевую кислоту, дополнительно содержит порошкообраэный цементпри следующем соотношении компонентов, вес,Ъ;Кварцевый песок30 Карбамидная смола9 79634 формула изобретения Составитель Л.березкинаРедактор И. Касарда Техред З,Палий Корректор Е. Рошко Заказ 9305/16 Тираж 623 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Щавелевая кислота 0,26-0,44Цемент 4,35 9,85Щавелевая кислота выполняетфункцию катализатора отверждениясмолы. Ее количество по отношениюк смоле установлено исходя из необходимости обеспечить оптимальнуюскорость отверждения смолы.Карбамидная смола является собственно связующим. Варьирование ее количества по отношению к песку поэво- Оляет получать материалы с различны"ми прочностями н деформационными характеристиками для воспроизведениясвойств горных пород различной проч-,ности и варьирования масштаба модели/Цемент энергично взаимодействует с водой, химически связываетее, устраняя тем самым необходимостЬсушки материала. Процесс обезвожи" ;щвания протекает одновременно какна наружных поверхностях моделей,так и в их глубине. Количество цемента берут иэ расчета Ц/С = 2,где Ц - вес цемента, С - вес смолы 25и раствора щавелевой кислоты. Кварцевый песок является основным наполнителем материала.Технология изготовления материала состоит из операций приготовления песчано-цементной смеси, составления связующего, окончательного перемешивания всех компонентов,уплотнения смеси.Песчано-цементную смесь приготав ливают в смесителе. Затем в отдельнойемкости составляют связующее из карбамидной смолы, например маркиМ-.62, и 8-ного раствора щавелевой кислоты. Введение связующего впесчано-цементную смесь осуществляют при работающих роторах смесителя.Дпительность окончательного перемешиваиия - 5,минв смесителе типаСЩ. Уплотнение смеси производятпутем укатки катком, передающим нагрузку 240 г/см.Прочность материалов может направлено регулироваться, что дает возможность имитировать хрупкие, горныепороды в масштабе моделирования от 5 О1/50 до 1/500. Использование предлагаемого материала позволяет за счет химического связывания воды применять долевую карбамндную смолу для изготовления объемных моделей хрупкого породного массива без ограничения объема (толщины ). Это дает большие возможности для изучения деформирования пород н взаимодействия крепи с ними в стволах подготовительных и капитальных выработках,на сопряжениях, в длинных очистных забоях на пластах крутого падения.Присутствие цемента дает и ряд других преимуществ предлагаемому материалу. В частности, снижается концентрационнопрочностной коэффициент материала, что уменьшает влияние случайных ошибок на свойства ЭМ при дозировке компонентовКроме того, цемент способствует снижению влияния влажности окружающей среды на прочность. Состав для изготовления моделейиз эквивалентного материала, содержащий кварцевый песок, карбамидную смолу и щавелевую кислоту,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью обеспечения воэможности обезвоживания смеси при изготовленииббъемных моделей, состав дополнительно содержит порошкообразный цемент при следующем соотношении компонентов, вес.%Кварцевый песок 85,23-93,48Карбамидная.смола 1,91-4,48Щавелевая кислота 0,26-0,44Цемент 4,35-9,85Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Глушихин Ф,П. и Злотников М.С."Эквивалентный материал для моделирования горного давления". М ЦНИЭИуголь, 1979.2. Злотников М.С Песчано-карбамидный материал для изготовления моделей. "Физико-технические проблемы .разработки полезных ископаемых",9 2, 1974, с, 34-38.