Стабилометр

Авторы патента:

E21C39 - Устройства для определения на месте разработки твердости или других свойств полезных ископаемых, например с целью выбора соответствующих инструментов для добычи

1. СТАБИЛОМЕТР для испы- . гения горных пород за пределом прочвооти , содержащий рабочую камеру, в ко i «.J :торую помешены испытываемый образец породы и устройства для измерения давления на образец и его деформаций, mii пиндр, поршень, источники давления, и камеру обратной связи, соединенную каналом с демпфирующей камерой, в которой установлен механизм изменения наrpiyaKH на образен, отл. и.чаюшийс я темн что, с целью-обеспечения возможюсти создания циклов регулируемой разгрузка образца, механизм изменения ,нагрузки на образец выполнен в виде поршня с регулировочным винтом. 2. Стабилометр по п. 1, о т л и ч а .ю ш и и с я тем, что камера обратной связи.выполнена в виде замкнутой копЕгцевой полости между поршнем, плунжером (О . и цилиндром.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„80„„1019076 у) Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

l tg

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 } 3233982/22-03 (22) 09.01.81 (46) 23.05.83 . Бюл. Na 19 (72} К.А.Ардашев, lO.Ì. Карташов, Б.В.Матвеев и 7.Д.Noposos (71) Всесоюзный ордена Трудового Крао-.. ного Знамени научно-исследовательский институт горкой геомеханики и маркшейдерскогоо дела. (53) 622.235 (088.8) (56) 1. Ильницкая Е;И. и др. Свойства

:горных пород и методы их определения.

М., Кедра, 1969, с. 228-236. 2. Авторское свидетельство СССР

Ж 665240, кп. 6 01 М 3/10, 1976. (54)(57) 1. СТАБИЛОМЕТР ann испы-, тания. горных пород эа пределом прочнооти, содержащий рабочую камеру, в которую помещены испытываемый образец породы и устройства дпя измерения давления на образец и его деформаций, цич

% пиндр, поршень, источники давления, и камеру обратной связи, соединенную ка» налом с демпфируютей камерой, в котерой установлен механизм изменения нагрузки на образец, от лича ющ ийс я темн что, с цепью-обеспечения возможности . создания циклов регулируемой разгрузки образца, механизм изменения ,нагрузки на образец выполнен в виде поршня с регупировочным винтом.

2. Стабилометр по ц. 1, о т п и ч а.1о щ и и с s тем, что камера обратной связи.выполнена в виде замкнутой коць- Ф цевой полости макду поршнем, ппунжером е и цилиндром.

1 01 9076

Изобретение относится к горному дену и предназначено апя опредепеиия механи» ческих свойств образцов горных пород.

Известны стабипометры дпя испытания образцов горных пород в пабораторных условиях, включающие герметическую камеру, в которую поме1иают образец, иоточник бокового давпения и .пресс дпя создания осевого давпения (1 g

Недостатком таких устройств явпяет l0 ся их малая жесткость, что не поэвопяет проводить испытания образцов эа пределом прочности.

Наибопее бпиэким по технической сущности к изобретению явпяется стабипометр, содержащий рабочую камеру, s которую помещены испытываемый образец породы и устройства для измерения дав» пения на образец и его деформаций, цилиндр, например поршень, источники давпения, и камеру обратной связи, соединенную канапом с двмпфируюшей камерой Г22

Недостатком известного устройства

25 явпяется невозможность проведения иопытаннй образцов с цикпами регупируемой разгрузки образцов.

Цепь изобретения - обеспечение возможности создання циклов регулируемой разгрузки образ(а.

Укаэанная цепь достигается тем, что в стабицометре, содержащем рабочую камеру, в которую помещены испытываемый образец горной породы и устройства дпя измерения давпения на образец и его де- з5 формаций, ципиндр, поршень, ппунжер, иоточники давления, и камеру обратной связи, соединенную каналом с демпфирукхцей камерой, в которой установлен механизм изменения нагрузки на образец, указан- 40 ный механизм выпопнен s виде поршня с регулировочным винтом, Причем камера обратной связи выпопнена в виде замкнутой кольцевой попости между поршнем, ппунжером и цнпиндром. 4S

На фиг. 1 изображена схема предпага» емого стабипометра; на фиг. 2 - типичный график деформирования пород в стабипометре.

Стабипометр состоит из камеры 1, в у которую помещается испытываемый образец 2 с датчиками продопьных 3 и поперечных 4 деформаций и датчиком 5 боево-. го давпення, ципиндра 6, поршня 7, ппун- жера 8, крышки 9, манометра 10, вентипей 11 - 13, поршня 14, винта 15, рукоятки 16 и эпектровводов 17. Камера

18 обратной связи и демпфируюшая камера 19 запопнены мапосжимаемой жидкостью и соединены между < обой канапом

20. Уппотнения 21 спужат дпя предотвращения утечек рабочей жидкости иэ камеры 1 и камер 18 и 19.

Работает стабилометр следующим образом.

Стабипометр устанавпивается на преосе любой конструкции, обеспечивающем . необходимую дпя испытаний вепичину осевого давления Р (не показан), Образец

2 с датчиками 3 и 4 устанавпивается в камеру 1. Выводы иэ датчиков 3 - 5 подсоединяются к эпектровподам 17, Камера 1 запопняется глицерином ипи ком/ прессорным маспом и закрывается крышо кой 9, зашеппяемой с BQMoQlbIo болтов (не показаны) к камере. Камера 18 обратной связи, распопоженная между ципиидром 6, поршнем 7 и ппунжером 8, эапопняется маносжимаемой жидкостью беэ оставпения воздушных "подушек . Начапьное распопожение образца, ппунжера и поршня перед испытанием должно быть таким, чтобы между образцом 2 и крышкой/9 оставался зазор, края 11 - 13 находятся при. этом в закрытом состоянии, поршень 14 - в певом (фиг. 1) попоже-: нииа

Поспе етого на стабипометр цередаетсн нагрузка Р от пресса,,вепичина которой зависит от заранее намеченного ре жима испытаний. Нагрузка от пресса дей-" ствует на крышку 9, камеру 1, мапосжи; маемую жидкость s камере 18 обратной связи и поршень 17. Между верхним торцом образца 2 и. крышкой 9 при этом остается зазор, т.е, на образец при начапьном нагружении стабипометра нагрузка не действует. Открывая кран 13, обес печиваюший выход несжимаемой жидкости, осушествпяют податпивость стабнпометра до момента, при котором часть нагрузки

P передается на образец 2, и давпение на образец (0,01-0,05 от прочности породы при одноосном сжатии) фиксируетса по показаниям датчика 5 давпения, Спедуюший этап испытания образца закпючается в следуюшем. Вращением ру- коятки 16 обеспечивают плавное перемещение поршня 14 вправо (фиг. 1). При этом несжимаемая жидкость из камеры

18 обратной связи. переходит в демпфиру юшую.камеру 19, объем жидкости в камере 18 обратной связи уменьшается, что вьйывает перемешение поршня и ппунжера 8. относитепьно камеры 1, т.е, обеспечивается дополнительное нагруженне .образца 2. Нагружение образца производят пибо непрерывно до разрушения, 3 101 90 пибо с промежуточными раэгр эками. Таким образом, -при нагружении образца происходит пврераспредепение постоянной на° грузки P от пресса между нагружаемыми элементами стабипометра и образцом.

Когда нагрузка на образец достигает предепьной вепичнны, образец начинает разрушаться. Процессом разрушения можно управпять, регулируя поршнем 14 ве- f0 пичину деформации образца и обесцечивая щ авюе снижение несущей способнос- . ти образца в так называемой эапрвдепьной области деформирования.

При испытании пород в обьемном на- 15 пряжвнюм состоянии на образец подаетсаог насоса (не показан) боковое дав пение через вентипь 11.

Запопнвние камер 18 и 19 мацосжимаемой жидкостью производят пнбо от на-g0 соса через, вентипь 12, пибо от другого источника давпения.

76 . ° 4

На фнг. 2 показан типичный график деформирования образца горюй породы на прцдпагаемом стабипометре. Линия 22 характеризует деформируемость образца до разрушения, пинии 23 и 24 вЂ” после разрушения (дпя спучая одноосного сжатия), пинии 25 - 27 - деформирувмость образца,испытанного при боковом даапеннн.

Зкономический эффект от внедрения предлагаемого стаоипометра закпючается в.повыШении точности и- надежности ре- в шений ряда горнотвхиичвских задач, связанных с устойчивостью горвах выработок, пройденных в наруженных горных породах давпением.на крепь и т.п.

Првдпагавмый,стабипометр может найти применение в практике работ научноисспедоватвпьсжих, учебных и произвоцственных организаций, занимающихся иослвдованием физико-механических свойств горных пород и раэпич ых матернапов (бетон, цемент, кирпич, керамика и т.п.).

Составитель Л. Березкина .. Редактор О. Бугир ТехредЛ.Пекарь: . - Корректор М. Шарощи

Закаа 3657/25 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП Патент, . r Ужгор, уп. Проектная, 4

ППП .Патент Зак. g5 g ф

Способ определения сопротивления растяжению скального массива // 1016508

Способ определения внутренних напряжений в материале // 1016507

Устройство для декрепитационного анализа горных пород // 1016506

Способ определения абразивности калийных руд // 1011860

Стенд для моделирования сдвижений горных пород при закладке выработанного пространства // 1010272

Способ определения опасных деформаций борта глубокого карьера // 1010271

Способ определения содержания глинистых минералов в горной породе // 1010269

Устройство для измерения деформаций горных пород в скважинах // 1008446

Способ определения расслоений в кровле горных выработок // 1008445

Способ натурного определения сдвиговых характеристик грунтов на оползневых склонах // 2101417

Изобретение относится к строительству и предназначено для определения прочности грунтов на сдвиг на оползневых склонах при проведении крупномасштабных инженерно-геологических (оползневых) съемок на ранних стадиях проектирования для обоснования схем инженерной защиты территории от опасных геологических явлений с прогнозами оползней

Скважинный репер // 2103504

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для измерения деформаций в массиве горных пород

Способ оценки предельного напряженного состояния горных пород и устройство для его осуществления // 2106493

Изобретение относится к годному делу и может быть использовано для решения различных геомеханических задач, в частности, прогнозирования статической и динамической устойчивости горных выработок, пройденных, главным образом, в горных породах осадочного происхождения

Способ определения иерархического ряда размеров компонентов литосферы земли // 2116443

Способ контроля и прогноза прочности твердеющих закладочных массивов // 2127366

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и позволяет решить задачу осуществления долговременного контроля за прочностью твердеющей смеси, оптимизации ведения горных работ с одновременным упрощением конструкции датчика и методики измерений

Способ определения количества полезного ископаемого в массиве горных пород // 2130548

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам определения количества полезного ископаемого в массиве горных пород

Модель трещиноватого горного массива, вскрытого скважиной // 2134346

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в области лабораторных исследований процесса цементации трещиноватых горных пород

Устройство непрерывного контроля напряженного состояния и степени удароопасности краевых зон массива горных пород // 2134783

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для непрерывного контроля с дневной поверхности состояния массива горных пород

Способ определения изменений напряженного состояния массива горных пород во времени и устройство для его осуществления // 2135770

Изобретение относится к строительству, горному делу и экологии, в частности к регулированию процессов изменений механического состояния массивов грунтов и горных пород

Способ выявления сейсмически опасного горного массива // 2137919

Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано для выявления потенциальных очагов мелкофокусных поверхностных землетрясений на площадках предполагаемого строительства или в населенных пунктах