Способ определения прочности затампонированных горных пород

Авторы патента:

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

Изобретение относится к области горного дела. Цель изобретения - повышение достоверности и точности. В образцах создают трещины. Через трафарет наносят антийдгезионное покрытие . Затем на поверхность трещин наносят тампонажный раствор. Нагружают образцы группами под разным углом к поверхности трещин. Среднее значение разрушающего напряжения определяют отдельно для каждой группы образцов, нагруженных под заданным углом. За прочность принимают минимальное значение среднего разрушающего напряжения . Для сокращения числа испытаний нагружение образцов проводят под;, углом к поверхности трещин, близким к 30°. Нагружение образцов под различными углами к noBepxHocffH трещин позволяет определить минимальную прочность горного массива. Нанесение на образец антиадгезионного покрытия обеспечивает соответствие степени заполнения раствором трещин в образце .степени их. заполнения в массиве. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл. сл с Од СА9 СП СГд ;о ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) OD

gg 4 E 21 С 39/00

)(Ti

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетениЧ1 и ОткРытий

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4039793/22-03 (22) 20.03.86 (46) 07.09.87. Бюп. У 33 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) Г.Г.Литвинский и С.А.Курман (53) 622.23.05(088.8) (56) Беляев В.Ф. и др. укрепление горных пород.вЂ” М.: Недра, 1973, с. 17-18. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ

ЗАТАМПОНИРОВАННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к области горного дела. Цель изобретения - повышение достоверности и точности. В образцах создают трещины. Через трафарет наносят антиадгезионное покрытие. Затем на поверхность трещин наносят тампонажный раствор. Нагружают образцы группами под разным углом к поверхности трещин. Среднее значение разрушающего напряжения определяют отдельно для каждой группы образцов, нагруженных под заданным углом. 3а прочность принимают минимальное значение среднего разрушающего напряжения. Для сокращения числа испытаний нагружение образцов проводят под;>, углом к поверхности трещин, близким к 30 . Нагружение образцов под раз" личными углами к поверхности трещин позволяет определить миинмальнуюпрочность горного массива. Нанесение на образец антиадгеэионного покрытия обеспечивает соответствие степени за.полнения раствором трещин в образце, степени их. заполнения в массиве .

1 э.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

1335699

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам определения в лабораторных условиях показателей прочностных свойств горных пород, укрепленных различными растворами.

Цель изобретения вЂ” повышение достоверности и точности, сокращение числа искажений.

На фиг.1 показана схема устройства для раскалывания образцов, на фиг.2вЂ” схема приложения нагрузки; на фиг ° 3в векторная диаграмма прочности., Устройство для раскалывания образца 1 горной породы содержит клинья ?, резиновый бандаж 3 для сохранения связности образца 1 при образовании в нем трещины 4 и плиты 5 пресса (не показан).

Осуществление способа определения прочности затампонированных горных пород показано на следующих примерах °

Пример 1. Подготовленные образцы 1 аргиллита (в виде прямоугольного параллелепипеда с высотой, перпендикулярной незначительной слоистости породы) раскалывают с помощью клиньев 2, которые устанавливают на противоположных боковых сторонах образцов 1 под раэличнымн углами q к . плоскостям квадратных оснований. Для сохранения связности образцов 1 с образовавшимися трещинами 4 используют резиновый бандаж 3. Затем на одну из поверхностей трещины 4 накладывают трафарет с отверстиями общей площадью

203 от площади трещины 4 и наносят антиадгеэионное покрытие (порошок графита с добавкой вазелина) ° На вторую поверхность наносят тонкий слой тампонажного раствора (фосфогипс с добавкой 38% воды), обе части образца совмещают с фиксацией резиновым бандажом 3 и проверкой параллельности граней образца 1 ° После схватывания раствора производят нагружение образца 1 плитами 5 пресса (фиг.2) до его разрушения. При испытаниях измеряют разрушающую нагрузку для каждого образца и площадь разрушения. При этом определяют разрушающее напряжение, соответствующее данному значению угла приложения нагрузки, и среднее значение разрушающего напряжения всех образцов с данным значением угла приложения нагрузки. Результаты испытаний приведены в табл. 1 и отображены на фиг.3.

Прочность эатампонированной породы равна минимальному среднему значению разрушающего напряжения 3,9 МПа..

Пример 2, Испытаны образцы песчаника с использованием цементнопесчаного раствора (состав раствора

Ц:П:В = 1:1:0,6). Цемент глиноземистый, время твердения 10 сут. Нагрузку при испытаниях прикладывают под углао ми, близкими к 30 ° Остальные данные соответствуют данным примера 1. Ре зультаты испытаний приведены в табл ° 2.

Прочность песчаника, эатампонированного цементно-песчаным раствором, равна 12 МПа.

Повышение достоверности и точности определения прочности на сжатие затампонированных горных пород достигается эа счет приближения условий разрушения :образцов к условиям разрушения затампонированного массива пород вокруг выработок ° Разрушение массива с произвольно ориентированныЗО

55 ми трещинами, заполненными тампонажным раствором, происходит по трещинам, имеющим минимальную прочность при данном направлении главных напряжений.. Нагружение образцов под различными углами к поверхностям трещин позволяет определить указанную минимальную прочность массива. Нанесение через трафарет антиадгезионного покрытия обеспечивает соответствие степени заполнения раствором трещин в образце степени их заполнения в массиве.

Формула изобретения

1. Способ определения прочности затампонированных горных пород, включающий создание в образцах трещин, нанесение на поверхность трещин тампонажного раствора, нагружение образцов до их разрушения и определение среднего значения разрушающего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и точности, перед нанесением тампонажного раствора на поверхность трещин через трафарет наносят антиадгезионное покрытие, нагружение образцов проводят группами, под различными углами к поверхности трещин, среднее значение разрушающего напряжения определяют отдельно для каждой группы образцов, нагруженных под заданным углом, и принимают за прочность миниз 1335699 мальное значение среднего разрушающе-. щения числа испытаний, нагружение обго напряжения. разцов проводят под углами к

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю вЂ” поверхностям трещин, близким к о шийся тем, что, с целью сокра- 30 .

Таблица 1

Наименование породы, Угол прило- Количество упрочняющий раствор жения на- образцов, грузки шт. град.

Среднее значение разрушающих напряжений, МПа

10,3

5,8

9,0

12,8

15,4

Таблица 2

Количество образцов, шт.

Наименование породы, упрочняющий раствор

27,6

Песчаник

Цементно-песчаный раствор

14,2

15,3

27, 2

Аргиллит

Фосфогипс

Угол приложения нагрузки, град

Среднее значение разрушающих напряжений, МПа

1335699

6с

14,0 /4 7 мха

Составитель В.Тальвойш

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Редактор Г.Гербер

Заказ 4029/29

Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Способ определения прочности затампонированных горных пород

Изобретение относится к лабораторным исследованиям процесса упрочнения углепородных массивов

Способ определения прочности бетонной закладки // 1335696

Изобретение относится к горному делу

Подземное радиотелеметрическое устройство для измерения напряженного состояния массива горных пород // 1332017

Изобретение относится к горнорудной пром-ти и позволяет увеличить время работы устр-ва за счет экономии энергии автономных источников питания

Устройство для сигнализации о смещении пород кровли горной выработки // 1332016

Изобретение относится к горному делу

Способ оценки параметров зоны опорного давления и устройство для его осуществления // 1329253

Изобретение относится к области горного дела и позволяет с высокой лостоперностью оценивать параметры зоны опорного давления за счет учета положения пород с пoвьгшe rнoй прочностью

Устройство для измерения смещений элементов горных выработок // 1328519

Изобретение относится к области горнога дела и позволяет повысить надежность работы устройства

Способ определения напряженно-деформируемого состояния несущих конструкций крепи горных выработок // 1328518

Изобретение относится к области горного дела

Способ определения нарушенности горного массива // 1328517

Изобретение относится к области горного дела.- Цель изобретения - повьшение информативности способа за счет определения наличия заколов

Способ определения угла внутреннего трения горных пород // 1328516

Изобретение относится к области горного дела и предназначено для расчета и проектирования подз емных сооружений

Способ определения направлений действия главных напряжений в массиве горных пород // 1328515

Изобретение относится к области горного дела и сейсмологии и предназ

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