Эквивалентный материал для моделирования массива горных пород

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для моделирования напряженного состояния массива горных пород. Цель - расширение диапазона моделирования прочностных свойств горных пород и повышение контрастности изображения напряженного состояния на модели. Эквивалентный материал содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: порошок магнитомягкого материала, покрытый окисью меди 15-30

окись титана 7-12

связующее 1-15

инертный наполнитель остальное. В качестве связующего используют состав, содержащий компоненты при следующем соотношении, мас.%: пчелиный воск 50-60

шеллак 30-40

сланцевая смола 5-10. Состав готовят путем нагревания в песочной бане инертного наполнителя до 120°С, добавляют в него окись цинка в магнитомягкий материал. Смесь тщательно перемешивают. Отдельно приготавливают связующее: в термостате расплавляют пчелиный воск и разогревают его до 95°С, а затем добавляют к нему порошок шеллака и сланцевую смолу. Смесь тщательно перемешивают. Затем связующее добавляют в наполнитель, перемешивают и расфасовывают в опалубку модели. Эквивалентный материал позволяет моделировать широкий диапазон горных пород различной прочности с одновременным выполнением критериев динамического подобия на доступных и дешевых материалах.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 5 Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,, ";,—.

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l (54) ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для моделирования напряженного состояния массива горных пород. Цель изобретения — расширение диапазона моделирования прочностных свойств горных пород и повышение контрастности иэображения . напряженного состояния на модели.

Эквивалентный материал содержит компоненты при следующем соотношении, Изобретение относится к горному делу и предназначено для моделирования напряженного состояния массива горных пород.

Цель изобретения — расширение диапазона моделирования прочностных свойств горных пород и повышение контрастности изображения напряженного состояния на модели.

1 (21) 4427470/23-03 (22) 18.05.88 (46) 15.03,90. Бюл. У 10 (71) Ленинградский горный институт им. Г.В.Плеханова (72) С.А.Толстунов и Т.С.Ивашкевич (53) 622.23.05(088,8) .(56) Кузнецов Г.Н, и др. Моделирование проявлений горного давления. Л.: .Недра, 1968, с. 230-236.

- Насонов И.Д. Моделирование горных процессов. M. Недра, 1969.

Авторское свидетельство СССР

У 934000, кл. Е 21 С 39/00, 1982.

2 мас.: порошок магнитомягкого материала, покрытый окисью меди 15-30; окись титана 7-12; связующее 1-15; инертный наполнитель — остальное. В качестве связующего используют состав, содержащий компоненты при следующем соотношении,мас.X: пчелиный воск 50-60; шеллак 30-40; сланцевая смола 5-10. Состав готовят путем нагревания в песочной бане инертного о наполнителя до 120 С, добавляют в него окись цинка и магнитомягкий материал. Смесь тщательно перемешивают. Отдельно приготавливают связующее: в термостате расплавляют пчелиФ ный воск и разогревают его до 95 С, а затем добавляют к нему порошок шеллака и сланцевую смолу. Смесь тщательно перемешивают. Затем связующее добавляют в наполнитель, перемешивают и расфасовывают в опалубку модели.

Эквивалентный материал позволяет моделировать широкий диапазон горных пород различной прочности .с одновременным выполнением критериев динамического подобия на доступных,и дешевых материалах.

Указанная цель достигается тем, что эквивалентный материал готовят на связующем, которое имеет хорошую внутреннюю поляризацию, сохраняющуюся длительное время, а также обеспечивает необходимые соотношения прочностных свойств материала и подобную

I картину разрушений модели.

1550137

-Эквивалентный материал дополни, тельно содержит порошок магнитомягко го материала, модифицирующую добавку на основе окиси титана и минеральный инертный наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, мас.X:

Порошок магнитомягкого материала, покрытый окисью меди 15-30

Окись титана 7-12

Связующее i-15

Инертный наполнитель Остальное

В качестве связующего используют состав из пчелиного воска, шеллака и сланцевой смолы при следующем соотношении ингредиентов, мас.Л:

Пчелиный воск 50-60

Шеллак 30-40

Сланцевая смола 5-10

Такой материал является хорошим связующим и обеспечивает получение материалов с заданными свойствами в соответствии с законами динамического подобия. Кроме того, материал может длительное время сохранять внутреннюю поляризацию и не уступает по своим свойствам карнаубскому воску, служащему связующим в известном материале.

Порошок магнитомягкого материала придает эквивалентному материалу анизотропию электромагнитных свойств.

Перед приготовлением эквивалентного материала порошок магнитомягкого материала подвергают отжигу для снятия остаточных напряжений, а затем покрывают пленкой окиси меди, которая является полупроводящей (с целью исключения возникновения проводящих каналов). 40

В качестве инертных наполнителей используют любые материалы (кварцевый песок, гипс, тальк и др.), подходящие по расчетной плотности.

Эквивалентный материал готовят следующим образом.

В песочной бане нагревают инертный наполнитель до 120 С, а в него добавляют окись цинка и магнитомягкий материал и тщательно перемешивают.

Отдельно готовят связующее. В термостате расплавляют пчелиный воск и о разогревают до 95 С, затем в него добавляют порошок шеллака и сланцевую смолу. Смесь тщательно перемешивают. 55

Затем связующее добавляют в наполнитель, перемешивают и расфасовывают в опалубку модели. Между опалубкой мин вии матери ала ос жения.

Дале способо полезно

Под яния ма проница приводи электри модели.

Наиб ты моде нанесен выми ще готовле тицы то поверхн противо лоски м роль но

В ме после н участки лые уча участко нии мат

Прим нение данного материала для исследо ления п зацию к в модел жимах, Пост отечест ных сос алов, ч возможн за его тина пр явленного изображения напряженного состояния не уступает таковой, полученной на известном материале, п ичем контрастность получаемого

P изображ янного (величи до полн ле осты монтиру слой ра полисти ции пол

5 мин,п окладывают фольгу из алютуни, которая впоследстлектродом для поляризации а. Начало поляризации материествляют из источника постои импульсного напряжения а напряжения более 1 кВ/аи)

ro остывания материала. Посания материала опалубку дет и на модели наносят тонкий творенного в растворителях ола. Затем процесс поляризастирола повторяют в течение и той же интенсивности напряг модель отрабатывают обычным имитируя процессы выемки о ископаемого. ействием напряженного состоериала модели меняется его мость, что в свою очередь к изменению напряженности еского поля на поверхност лее интересные моменты рабои могут быть проявлены путем я тонера вращающимися мехоками. Щетки должны быть изы из натурального меха, Часера электризуются трением о сть волосков меха, приобретая оложный заряд, при этом воха одновременно выполняют ителя проявителя. тах растягивающих напряжений несения тонера имеются темные а в местах сжимающих — светтки. По характеру окрашенных судят о напряженном состояриала модели. аний проявлений горного давзволяет осуществить визуалиртины напряженного состояния х, работающих в различных ретом числе в запредельном. вленная цель достигается на енных дешевых и не дефицитавах эквивалентных материо открывает более широкие сти перед исследователем изоступности. Качественная карния составляет 1:4 при соот15-30

7-12

Составитель Ю.Макаров

Редактор M.Ïåòðîâà Техред Д,Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 255

Тираж 390

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1550 ношении 1:3 с использованием известного рецепта.

Формула из обре тения

Эквивалентный материал для моделирования массива горных пород, включающий минеральный инертный наполнитель, связующее и порошок магнитомягкого матерйала, покрытый окисью меди, 10 и модифицирующую добавку, о т л ичающий с я тем, что, с целью расширения. диапазона моделирования прочностных свойств горных пород и повышения контрастности изображения напряженного состояния на модели, он в качестве связующего содержит связующее на основе пчелиного воска, а

137 6 в качестве модифицирующей добавки содержит окись титана при следуюЩем соотношении компонентов мас.Х:

Связующее на основе пчелиного воска .1-15

Порошок магнитомягко" го материала, покрытый окисью меди

Окись титана

Минеральный инертньп4 наполнитель Остальное причем связующее на основе пчелиного воска имеет следуняций состав, мас.Х:

Пчелиный васк 50-60

Шеллак 30-40

Сланцевая смола 5-10