Способ воспроизведения трещин в эквивалентном материале

 

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ)(РЕСПУБЛИН (19) (И) А

Е 21 С 39/00 // 4 01 1 3/24

/ .Вс,„„

" Оф),, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ./

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ - У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54)(57) СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ТРЕЩИН В ЭКВИВАЛЕНТНОМ МАТЕРИАЛЕ, (2I) 3781377/22-03 (22) 15.08.84 (46) 07.02.86. Бюл. Р 5 (71) Донецкий ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) М.П.Зборщик, Н.П.Трухин и В.В.Назимко (53) 622,23.05:62!1,172(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 203997, кл. G 01 И 3/24, 1966. включающий послойное размещение эквивалентного материала в шарнирном стенде, нагружение материала нормальным усилием и приложение к стенду изменяющегося сдвигового усилия под углом к нормальному усилию, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, сдвиговое усилие многократно реверсируют, причем ве— личину угла сдвига увеличивают от цикла к циклу по закону арифметической прогрессии с шагом

0,1 — 1

1209864

Редактор С.Патрушева Техред А.Кикемезей Корректор В.Бутяга

Заказ 481/42

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент".„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при моделировании сдвижения горных пород в процессе разработки трещиноватых горных массивов.

Цель изобретения — повы1пение точности воспроизведения трещин.

Способ осуществляется следующим образом.

В шарнирный плоский стенд размерами 3004200120 мм закатывают слоями толщиной по 5 мм эквивалент" ный материал, изготовленный на основе гипсопесочной смеси с добавлением талька, Слои разделяют мелкоизмельченной слюдой. С помощью пневмобаллона прикладывают нормальное давление к эквивалентному материалу, равное 0,06 MIIa. Затем к углу стенда прикладывают сдвиговую нагрузку и деформируют модель на угол, равный 5 . Затем сдвиговую нагрузку реверсируют и обеспечивают перекос модели в обрато ную сторону на угол, равный 5,5

При каждом последующем реверсе угол сдвига в каждую сторону увео личивают на 0,5 . Цикловое деформирование модели заканчивают по получению требуемой картины трешиноватости. Густоту трещин регулируют в зависимости от прочности эквивалентного материала величиной нормальной нагрузки. Для получения равномерной трещинрватости обычно требуется 10-20 циклов деформирования. Опыт применения способа показал что после достиУ

О жения угла сдвига 10-18 его наращивание можно прекратить и деформировать на уровне достигнутого значения.

Испытания показали, что в процессе многоциклового реверсируемого нагружения в модели сначала появились трещины расслоения, затем— система вертикальных трещин, перпендикулярная тре.цинам расслоения. Густота трещин расслоения составляла 1-3 мощности слоев, густота вертикальных трещин имела ана10 логичное значение, В результате моделируемый массив был разбит двумя системами равномерно распределенных трещин. Перевязка блоков, на которые разбит массив, подчинялась

1З случайному закону, что имеет место в реальном трещиноватом горном массиве, Морфология поверхностей трещин также идентична известкой, За счет достижения этих эффектов (т.е. равномерного распределения трещин, ярко выделенных систем аналогии структуры и морфологии трещин) точность результатов моделирования распределения напряжений повы?5 шается.

Причем для хрупких разновидностей горных пород точность увеличивается в 2-3 раза, Благодаря этому обеспечивается g повышение достоверности результатов моделирования при решении таких вопросов, как устойчивость выработок в трещиноватых массивах, устойчивость оснований и фундаментов на скальных основаниях. Кроме того, путем изменения уровня нормального давления на границе модели и числа циклов ее деформирования достигается эффективное управление параметрами моделируемой трещиноватости

{густоты трещин, их ориентации, пустотности, блочности).