Способ определения зон разгрузкигорных выработок моделированием

(о 848689 ОП ИГРАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликЕ 21 Р 5/00 с присоединением заявки ЯГосударственный кемнтет(23) Приоритет Опубликовано 23.07.81,Бюллетень % 27Дата опубликования описания 23.07.81 но делам нзебретеннй н вткрытнй(53) УД К 622,81 7 (088.8) ецкий ордена Трудового Красного Знамена политехнический титут Министерства высшего и среднего специального образова7) Заявител СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗО ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК МОД(5 РАЗГРУЗКИ ВОКРИРОВАНИЕМ ть и повы горной происпользовано нного состояацию и раэконтура гори горных выросооп асным ачительная етс ше осится к т быть напряжеконфигур и вокруг ом числепо выб кже способ опред вокруг контура г тров анием, включа аэца из эквивален вщенив образца в делирования, нагр нив образца, разд еняа, получение иполос напряжений етодом и пе есчет нная опасносИзвестен тазон разгрузкиработки модел 15готселение обртериалов, размройстве для моосевое нагружеобразца на сеч.сечешпо картзприэационным мнапряжений обрнатуру 2.Недостаткомсложность мето Известен способ определения безопвзных зон разгрузки призабойной частя выбросоопасного угольного пласта, включающий поинтервальное, через 0,5 м бурение шнура 42-43 мм в направлении проведения выработки, измерение скорости газовыделения не позже чем через 2-3 мин после окончания бурения на каж,- дом интервале бурения, при этом за размер безопасной эоны разгрузки принямают расстояние от груды забоя в глубину массива,на котором рост или постоянств. во скорости газовыделения сменяются вв падением (Ц.Недостатком данного способа явля особа являетсделения напр этого спдики опре Бель изобретен соба определения на Поставленная ц что образец выпол имитирующим горн нагревания покрыв ца, за исключениемяя - упрощение спопряжений,ель достигается тем,няют с отверстием,ую выработку, послеают поверхность образповерхности полости,Изобретение отнмышленности и можедла оценки влиянияния горных пород намеры зоны разгрузкных выработок, в тработок, и рюодимыхгорным породам. ел енияорной вы-ющий иэтйых ма.устеваниетвлепиво каждомуФполяр по ням методом подобия на;8689 4ся в крышке 5 камеры 6 путем открытия крана 13 сосуда 14, укрепленногона штативе 15 так, что отверстие, изкоторого вытекает водооттвпкивающая жидкость,соосно с полос 1 ью 2 образца 1 .После создания объемно- напряженногосостояния в попость 2 через отверстие12 заливают водоотталкиваюшую жидкость(веретенное масло) в объеме 6-10 см10 и модель выдерживают . под нагрузкойв течейие 10-12 ч. За это время весьфипьтрационный объем вокруг полости 2пропитывается маслом (водооттвлкивающей, жидкостью). Размеры фипьтраци 15 онного объема горных пород зависят отнапряженного состояния, под которьм находится модель и определяюмя изопиниейравных напряжений вокруг полости порядка50 кгс/смО При этом . значении напря 2 О жений проницаемость горных пород практически равна нулю. Поэтому проникновение масла в объем модели ограничиваетсяизопинией напряжений порядка 50 кгс/см,Размеры зоны разгрузки соответствуютразмерам фипьтрационного объема модели под нагрузкой. После выдержки модели под нагрузкой удаляют остатки маслаиз полости 2 с помощью ватного тампона и модель разгружают. Модель распилио вают по вертикапьным плоскостям. Дпяпредотвращенж испарения водоотталкиваюос- щей жидкости поверхность обильно смачивают водой, при этом объем, заполненный водоотталкнвающей жидкостью, весмачивается, и граница 16 его со смоченной поверхностью становится видна невооруженным глазом (фиг. 2), Произво.дят зарисовку конфигурации этой грани-лы по отношению к контуру выработкио модепи полости 2 в масштабе модели.Расстояние от контура полости 2 до границы 16 и будет размер зоны разгрузки в масштабе модели. Пользуясь известными уравнениями подобия пересчи 5 тывают эти расстояния в натуру и получают искомые размеры зовы разгрузкивокруг контура горных выработок. 84 имитирующей горную выр аботку, водооттапкивающим составом, создают одновременно с осевым боковое нагружение образца, затем в полость, имитирую щую горную выработку" .заливают водооттвпкивающую жидкость, образец выдерживают во времени до полного заполнения парового объема материала образца и по заполненному водоотталкивающей жидкостью объему образца устанавливают размеры и конфигурацию зоны разгрузки.. Нв фиг. 1 изображена установка для осуществления способа определения зоны разгрузки вокруг контура горных выработок, на фиг, 2 - образец с полученной зоной разгрузки, разрез.Способ осуществляют спедующим образом.Из керна горных пород,диаметром 76 мм отбирают образец длиной 140- 160 мм. Торцовые поверхности обрезают и сошпи 3 овывают на плоскости, параллельные друг другу и перпендикулярные его оси. Дпина подготовленного образца 1 на превышает 120 мм, непараллельность - 0,1 мм по длине диаметра. Затем по оси образца просверлнвают полость 2 диамет- ром 6 мм дпиной 70-80 мм, имитирующую горную выработку. Модель помещают в сушильный шкаф и нагревают путем выдерживания при 105-115 С в течение 12-15 ч до полного высыхания. После тывания всю поверхнос 1 ь модели, за исключением поверхности полости, покрывают двумя - тремя слоями клея КилиБФ.К торцовой поверхности модели со стороны полости 2 (фиг. 1) приклеивают шайбу 3 соосно с полостью 2. Затем модепь прикпеюают к патрону 4, который соединен резьбой с крышкой 5 герметичной камеры 6. Всестороннее нагружение модели осуществляют путем осевого и бокового нагружения. Осевое давление ( 6) создают подачей масла насосом 7 в камеру 6 под поршень 8 под давлением, Давление, создаваемое насссом, кон ролируют при помощи манометра . Подпятник 10 прижимается к модели 1 .Боковое дввление (6 бЗ ) на модель 1 создают путем подачи в камеру 6 масла под давлением через патру бок 11 . Изменяя давление масла в камереф 6 или под поршнем 8, создают объемно-напряженное состояние по схеме 6,3 Ь = Ь . Водоотталкивающую жйдкость (веретенное масло) подают в попость 2 через отверстие 12, имеющееПрименение водоотталкивающей жидкос 50ти позволяет сразу же после разреза модели получить конфигурацию и размеры зовы разгрузки путем зарисовки или фотографирования объема, заполненного водоотталкивающей жидкостью. Такая последоватепьность определения зоны разгрузки вокруг контура горной выработки упрощает методику измерений. За счет упрощения методики измерений сокраща5 848689 6ется время определения зоны разгрузки доотталкивающим составаа, создают одв 8-10 раз. новременно с осевым боковое нагружениеформул а иэобрет ения образца, затем в полость, имитирующуюзгрузки горную выработку, заливают водоотталкиСпособ определения зон разгруб елирова ваюшую жидкость, образец выдерживаютв руг горок ных выра оток моделивключ аюший изготовление образца, во времени до полного заполнения пароение его в устройства для моделинаг евание, осевое нвгружение .рования, нагревание,обьему образпа устанавливают размерыазцеление образца на се 1 О И конфигурацию зоны разгрузки,чен ,ий получение по каждому сечениюкартин полос напряжений н пересчет по сточники о маиим напряжен разца меий об ц методом подобия,. принятые во внимание; при экспертизена натуру, о т л и ч а ю щ и сйс я тем 1. Авторское свидетельство СССРцель упрощения способа определе- М 588389, кл, Е 21 Г 5/ОО, 1974..чю, с целью упрощения снос аобразец выполняют с от 35.2. Борисенко СХ, и Комский ЕЯ,нии напряжения,щим горную выработку Расчет на прочность элементов блоковФпосле нагревания покрывают поверхность при разработке рудных месторождений.Киев, фТехника, 1970, с. 9-2 О (пролости, имитирующей горную выработку, во848689 Фиг 1 нао ир од е ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035 Москва ЖРаушская наб, д, 4/5