Установка для испытания горных пород в массив

(фф)599070 Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительно т, св 1) 2129463/22-03 но 290475 ( пением зая 51) М. Кл.Е 21 С 39/ ая Вл присо ГееудеретввиимВ иамитетбавете Миеивтрев ИСРие ааааа иаавретеииеи втирмтий И) Приор (43) Опуб (45) Дата тетиковано 250 УДК 6222305) Авторы изобрете и А.И. Баженов Е,д. Пев ный научно-исследовательски ой геомеханики и маркшейдер институ ого дел Всесо го(54) УстАновк ИСПЫТАНИмАССиве НЫХ ПОРОД Изобретение отниспользуемым еделения прочн характеристик большого раэм ассиве, а имен их установок. оситс к установм деле для деформацио в гбрных по средственно свой части является аемое на масется увелнче- передаваемокам опр ных остных и образцоера непо но к сил нвта гидравлические давильные давлением рабочей Жиддо 3000 кг/см 113.ом таких установок являпри дальнейшем повыше- в гидросистеме не проис- ения давлений на массив, этом резко возрастает тол гидроцилиндра и, следоеньшается доля полезной имаемой поршнем по отноше площади основания гидроа ор одвижный к на шаровую3, - на цииэ шарнирРычаг 4 у 5, распорхности обя в противорасположенИэтакий чающа троля связа крата опорах ниями естна горны насос и упра ную с и, уст и оп под оптакже установка для ис х пород в массиве, вклюгидроаппаратуру конвления, гидравлически нагруэочными гидродомановленными на шаровых орные плиты с углублеоры 12,) . Известныустановки скости от 600Недостаткется то,. чтонии давленияходит увеличтак как прищина стеноквательно, умплощади, заннию к общейдомкрата. 2Недостатком установкинизкое давление, передав"ив горных пород.Целью изобретения явля6 ние удельного давления,го на массив горных пород.Этодостигается тем, что подвижная часть гидродомкрата выполненас углублениями, а опоры - в видеО шарнирно-соединенных рычагов, одиниз которых упирается в углубления водной иэ опорных плит и в подвижнойчасти гидродомкрата а второй - в углубление в противоположной плите,6 при этом оси нагрузочных гидродомкратов расположены параллельно нагружаемой поверхности.На чертеже изображена схема предлгаемой установки.20 Установка содержит непус 1, который опирается опору 2, а подвижный што линдрический конец одног ф 6 но-соединенных рычагов 4опирается на опорную пли ложенную на торцовой пов раэца 6, Рычаг 7 упирает положную опорную плиту 8 ЭО ную на потолочине.Монтаж установки осуществляется следующим образом.На горной выработке в массиве делают нишу для размещения давильной установки и оконтуривают образец, предназначенный для испытания, на него устанавливают опорную плиту 5. Гидро- домкраты устанавливают в нише перпендикулярно оси образца так, что шаровые опары 2 упираются в массив, а штоки 3 - в рычаги 4, установленные под углом около 30 к оси образца.ОРычаги 7 устанавливают на рычаги 4 также под углом около 30 к оси образца; опорную плиту 8 устанавливают на рычаги 7.При подаче рабочей жидкости в гидросистему от насоса штоки 3 гидро- домкратов выдвигаются и создают дав" ление на рычаги 4, 7, которые передают это давление на опорные плиты, При выдвижении штоков угол ас между рычагами и осью образца уменьшается При этом давление на опорные плиты обр -7 . амдомой сгде и - количество распорных устройств, действующих на образец;Р, м - давление в гидродомкрате;дом - рабочая площадь штока гидродомкрата;общий коэффициент полезного действия нагрузочного устройства из тарировочного графика;сС - угол-между осью образца и осью рычага, передающего давление на образец в момент отсчета силы.Нагрузка, передаваемая на образец, может определяться, например, по показаниям манометра, регистрирующего давление в гидродомкратах, и тарировочному графику, который учитывает потери на трение в уплотнениях гидроцилиндров и шарнирах рычажного устройства и определяет общий коэффициент полезного действия передачи. Можно применять тензометрический способ определения напряжений в рычагах, передающих нагрузку на образец, и потом рассчитывать нагрузку на образец с учетом угла ос, в момент отсчета, а трение учесть только в одном шарнире между рычагом 4 и плитой 5 путем тарировки. Возможно использование пьезодатчиков и т,д.Если в нише установить четыре гидродомкрата с диаметром штоков 15 см,то при давлении в гидросистеме2500 атм они будут развивать суммарное усилие на рычаги от 3000 т до20000 т при уменьшении угла ос от30 до 5, При площади образца 2500 смэто соответствует нагрузкам на пласт1200 - 8000 кг/см, т;е. легко получаются величины удельных нагрузок,принципиально недостижимые в существующих установках.При необходимости большого хода(большой деформации образца) и малогоусилия выбирается большой начальныйугол С., При необходимости малого ходаи большого усилия выбирается малыйначальный угол сс - 10,Формула изобретенияУстановка для испытания горных поф род в массиве, включающая насос,гидроаппаратуру контроля и. Управления, гидравлически связанную с нагрузочными гидродомкратами, установленными нашаровых опорах, и опорные ЗО плиты с углублениями под опоры,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью увеличения удельного давления,передаваемого на массив горных пород,подвижная часть гидродомкрата выпол иена с углублениями, а опоры - в видешарнирно-соединенных рычагов, одиниз которых упирается в углубления водной из опорных плит и в подвижнойчасти гидродомкрата, а второй - в уг лубление в противоположной плите, приэтом оси нагрузочных гидродомкратоврасположены параллельно. нагружаемойповерхности.Источники информации, принятые во 45 внимание при экспертизе:1. Методические указания по прове-.дению натурных испытаний механических свойств угля и пород с помощьюдавильной установки, Л., ВНИМИф, 50 19 бб.2. Авторское свидетельство СССРМ 401803, кл. Е 21 С 39/00, 1971,599070 тавитель Е. Антоед М Борисова Т Тирдарственногопо делам изМосква Ж3 г. Уж Патент ул Проек иал П Редактор В. РогоЗаказ 1366/28ЦНИИПИ Госу аж 734комитета Совет бретений и отк Раушская наб. ипенковаКорректор А. ЛакПодписноеМинистров СССРытийд. 45