Способ динамических испытаний горных пород

 

Изобретение относится к горному делу . Пель изобретения - расширение технологических возможностей за счет обеспечения одновременного механогидравлического испытания породы и нагружающего инструмента . Образец горной породы нагружают до его разрушения инструментом в виде пуансона. Одновременно под высоким давлением нагнетают жидкость в зону контакта инструмента с образцом. Измеряют во времени перемещение инструмента. Определяют расход нагнетаемой жидкости и изменение давления ее. А по полученным результатам судят об эффективности ме.чаногидравлического разрушения образца но сравнению с эталоном. В процессе разруц ения образца давление жидкости не остается постоянным, оно повышается от минимума до максимума - при моменте единичного акта разрушения, после чего давление жидкости вновь падает. Таким образом, давление жидкости в процессе разрушения самоустанавливается . 4 ил. i (Л оо j: О СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 E 21 С 39 00.ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3852485/22-03 (22) 20. 11.84 (46) 30.05.87. Бюл. № 20 (71) Тульский политехнический институт (72) В. А. Бреннер, М. А. Щеголевский, А. Б. Жабин, М. М. Щеголевский, В. А. Ленин, И. П. Кавыршин, В. В. Антипов, Г. Н. Винерецкий и А. С. Плеханов (53) 620.173 (088.8) (56) Байдюк Б. В. Механические свойства горных пород при высоких давлениях М., 1963, с. 33, р. 18. (54) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет обеспечения одновременного механогидравличес.Я0„, 1314054 А1 кого испытания породы и нагружающего инструмента. Образец горной породы нагружают до его разрушения инструментом в виде пуансона. Одновременно под высоким давлением нагнетают жидкость в зону контакта инструмента с образцом. Измеряют во времени перемещение инструмента.

Определяют расход нагнетаемой жидкости и изменение давления ее. А по полученным результатам судят об эффективности механогидравлического разрушения образца по сравнению с эталоном. В процессе разрушения образца давление жидкости не остается постоянным, оно повышается от минимума до максимума — при моменте единичного акта разрушения, после чего давление жидкости вновь падает. Таким образом, давление жидкости в процессе разрушения самоустанавливается. 4 ил.

1314054

Форму,га изобретения

1 г сг

Уплотненная зона ( зона Внедрение у, л г б " Я

Ядро

:М г

Вынос оо

dpo

4зиг / яви г.! чоиг 2 чзиг 3

Составитель Л. Климов

Редактор М. Банд> ра Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 2005/35 Тираж 455 Подписное

BHH

ИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К- -35, Рву инская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к экспериментальным способам для определения силовых и режимных параметров механогидравлического инструмента и для динамических испытаний крепких горных пород при их раз- 5 рушении комбинированным воздействием механическим и гидравлическим усилиями.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет обеспечения одновременного механогидравлического 10 испытания г6рнои породы и нагружающего инструмента., На фиг. 1- —.4 доказана последовательность осущбствлеФйя способа динамических испытаний горных пород.

Способ динамических испытаний горных пород осуществляют следующим образом.

Под нагружающий инструмент, выполненный в виде пуансона 1 с полусферическим торцом и центральным каналом 2, устанавливают образец 3, после чего полают пуансон 1 к образцу 3.

При подаче пуансона 1 к образцу 3 от источника питания (не показан) через канал 2 в зону контакта пуансона 1 с образцом 3 под высоким давлением Ро полают жидкость. При этом в образце 3 пол гидролинамическим действием струи жидкости образуется небольшое углубление (не показано). При контакте пуансон 1 поджимают к образцу 3 с усилием Р и давлением

Ро жидкости в канале 2 пуансона 1, при этом происходит запирание жидкости в «ядре» 30 пол пуансоном 1 (фиг. 2). Давление жидкости формируется непосредственно в канале пуансона 1 (у его передней коромки) в точках контакта пуансона 1 с образцом

3 породы.

При этом происходит разрушение образца 35

3 или (инструмента) пуансона 1 за счет гидростатического действия жидкости в окресностях точки контакта пуансона 1 с образцом 3 или в уплотненной зоне.

Давление Ро жидкости не остается в процессе разрушения постоянным. Оно повышается от минимума (при свободном истечении) до максимума (при моменте единичного акта разрушения), после чего давление Ро жидкости вновь падает.

Таким образом, давление Ро жидкости в процессе разрушения самоустанавливается таким, какое требуется в данном конкретном случае, при определенных условиях испытания во времени. Все изменения давления Ро фиксируют. При вхождении пуансона 1 в контакт с образцом 3 и при дальнейшей подаче пуансона 1 происходит внедрение последнего на глубину h в образец 3 породы (фиг. 3).

Далее происходит вынос осколков 4 образца 3 (фиг. 4).

Посредством тензометрической станции (не показана) измеряют во времени перемещение инструмента, расход нагнетаемой жидкости и изменение давления последней

1 а по полученным результатам судят об эффективности механогидравлического разрушения ооразца по сравнению с эталоном.

Способ динамических испытаний горных порол нагружающим инструментом, заключающийся в нагружении образца горной породы 10 его разрушения инструментом в виде пуансона с одновременной подачей к образцу жидкости под высоким давлением, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения олновременного механогидравлического испытания породы и нагружающего инструмента, жидкость нагнетается в зону контакта инструMpHTB с образцом, при этом измеряют во времени иерем е где ие инструмента, р асход на гнетаемой жидкости и изменение давления послелнеи, а по полученным результатам измерений сулят об эффективности механогидравлического разрушения образца по сравнению с эталоном.