Стенд для моделирования геотехнологических процессов

 

Изобретение относится к геотехнологическим способам разработки полезных ископаемых и м.б. использовано для моделирования процесса обработ ки рудного массива силовыми импульсами . Оно м.б. также использовано для исследования рабочих характеристик добычного геотехнологического оборудования . Стенд для моделирования геотехнологических процессов включает установленный с возможностью перемещения по направляющим герметичный контейнер (К) I с прозрачными стенками 3 (Я 27 О5 Ј сл сд ю 3 12 3 28 15 15 4 5 Фчг.1 i i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Кспж ЛИК

099 (И) 1645527 А 1 щ) E 2! С 45/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СИИДВТЕГЬСТВУ ь г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГНКТ СССР (21 ) 4625 729/03 (22) 26.12.88 (46) 30.04.91. Бюп. У 16 (71) Жститут геотехнической механики АН УССР (72) В.Н.Потураев, А. Г. Червоненко, Ю.Я.Ободан, К.А.Киселев, А.И. Бойко и А. Н. Зайцев (53) 622. 234.5 (088. 8) (56) Аренс В.Ж. и др. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых.

M. Недр а, 1980, с. 93.

Аренс В.Ж. и др, Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых.

М.: Недр а, 19 80, с. 100-10 1 .

2 (54) СТЕНД ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к геотехнологическим способам разработки полезных ископаемых и м.б. использовано для моделирования процесса обработ ки рудного массива силовыми импульсами ° Оно м.б. также использовано для исследования рабочих характеристик добычного геотехнологического оборудования. Стенд для моделирования геотехнологических процессов включает установленный с возможностью перемещения по направляющим герметичный контейнер (К) с прозрачными стенками

1645527

5 и размещенными в нвм модепями почвы, рудного ппаста, кровли с нагружанщими устр-важ. Регулировка нагрузки на модель 15 пласта осуществляется подачей рабочего агента по трубопроводу 12 в систему эластичных баллонов 13 первмещакщих компенсирующие элементы 14, первдакицие нагруэ ку на кровлю модели 15 пласта. Модель крощ0 пи с нагружающим устр-вом выполнена в виде диафрагма 16. В крышке 6 К 1 р отверстиях размещены с воэможностью перестановки монитор 24 и пульпоподъемник 28. Дпя обработки модели

Изобретение относится к горному делу, в частности к геотехнологическим способам разработки полезных ископаемлх, и может быть использовано дпя моделирования процесса обработки рудного массива силовыми импульсами с целью перевода его в подвижное состояние и развития эффективной пористости, а также дпя исследования рабочих характеристик добычного геотех30 нологического оборудования.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей моделирования °

На фиг. 1 представлен стенд, частичньп поперечный разрез; на фиг. 2то же, опорная рама, вид сверху с крышки стенда.

Стенд содержит герметичный модельный корпус 1, перемещающийся по ползунам 2, направляющим 3 и фиксируемый в заданном положении винтами 4 корпус 1 имеет стенки 5 из прозрачного материала, герметичность обеспвчи» вается крышками б и 7, пробками 8 в отверстиях крышки, а также герметичными вводами 9-11. Регулировка нагруз» ки на модельный ппаст осуществляется подачей рабочего агента по трубопрово ду 12 в систему эластичных баллонов

i 3, перемещакщих компенсирующие элементы 14, передающие нагрузку на кровлю модельного пласта 15. Между элементами 14 и ппастом 15 установлена диафрагма 16. Для осуществления виброимпульсного воздействия на пласт име- 55 ются вибрационный привод 17, закрепленный на раме 18, фиксируемой стойками 19, ударник 20, направпякицие

15 пласта гидравлическими импульсами гидр опульсатор 22 соединяется с системой жидкости 26, а упругие баллоны 13 соединяются с системой подачи рабочего агента 27, Обработка гидравлическими импульсами произ водится гидропульсатором 22 по монитору

24, выполненному в виде волновода с закрепленным в нижнвй части отражателем 25. Модель 15 ппаста насьпцается жидкостью и первходит в подвижное состояние. Забор материала осуществляется пульпоподъемником. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

I ролики 21, гидропульсатор 22, соединенный муфтой 23 с монитором 24, в нижней части которого закреплен отражатель 25, имеются также система 26 подачи жидкости (СПЖ) и система 27 подачи рабочего агента (СПРА). Отсос пульпы из пласта 15 осуществляется при помощи пульпоподъемника 28, питаемого насосом 29, по трубопроводу 30.

В дальнейшем материап подается по пульпопроводу 31 в контейнер 32, pasделенный фильтрующей перегородкой 33 на накопитель 34 и отстойник 35.

Стенд работает спадующим образом.

При заполнении корпуса 1 исследуемым материалом, формирующим пласт 15 с помещенными в него пульпоподъемником 28, манитором 24 с закреппенным в нижней части отражателем 25 и датчиками (не показ аны), сверху кровли устанавливается эластичная диафрагма

16, предотвращающая попадание исследуемого материала в зазоры между компенсирующими элементами 14, которые служат для перераспределения нагрузки на кровлю ппаста при расширении эластичных баллонов 13. Рабочий агент нагнетается в баллоны 13 посредством системы подачи рабочего агвнта (СПРА), состоящей иэ компрессора или насоса с ветвью трубопроводов и регулирующих элементов, при этом допускается различное наполнение баллонов 13 и, как следствие, плавный изгиб или перекос компенсирующих элементов 14, например, при моделировании складчатой структуры или наклонного пласта

Такое устройство позволяет с высокой точностью нагружать моделей пласт

27 6 рующей перегородкой 33 н» иаков питель 34 и отстойник 35. Жидкость иэ отстойника поступает в пуль поподъемник 28 с помощью насоса 29 по трубопроводу 30, осуществляя э амкнутый цикл.

Наличие системы эластичных баллонов и компенсирующих элемвнтов позволяет управлять давлением íà пласт как по всему полю, так и на отдельных участках кровли, при этом aosможно варьирование расстояния между монитором и гидроэлеватором, а также перемещение монитора в продольном, поперечном и вертикапьном направлениях, 5 16455

15 как по всему полю кровли, так и на отдельных ее площадях.

Над эластичными баллонами устанавли вается на прокл адка (не показ ано)

5 жесткая крышка 6, отверстие которой предусмотрено для установки гндромонитора и гидроэлеватора с возможностью их перестановки, предварительно уплотненная пробками 8. Крышка сов-10 мещается с уплотнениями 10 и 11, после чего по периметру прижимается винтами (не показано). Корпус 1 перемещается на ползунах 2 в рабочее положение и совмещается по оси монитора 24 с осью гидроимпульсатора 22, которые соединяются муфтой 23, после чего фиксируется на направляющих

3 винтами 4. Гидропульсатор 22 соединяется с системой 26 подачи жидкос- 20 ти, а упругие баллоны 13 — с системой

27 подачи рабочего агента, Пульпоподъемник 28 подключается трубопроводом 30 к насосу 29, а его диффузор — к пульпопроводу 31. 25

После этого произ водится обр аботка пласта гидравлическими импульсами, подаваемыми гидропульсатором 22 по монитору 24, выполненному в виде волновода с з акреппенным в нижней части 30 отражателем 25. В результате ппаст 15 насыщается жидкостью и переходит в подвижное состояние. Гидропульсатор

22 генерирует импульсы пад воздействием ударника 20, совершающего возвратно-поступательные движения, в направляющих роликах 21 с помо:цью э ксцентри ково ro виброционного при вода 17 с регулирующими угловой частотой вращения и амплитудой колеба- ° 40 ний.

Забор материала из пласта, переведенного в подвижное состояние, осуществпяется пульпоподъемником 28, Л. подающим пульпу по пул ьпопроводу 31 45 н контейнер 32, разделенный фильтФормул аиs обретения .М

Стенд для моделирования геотехнологических процессов, включающий опорную раму, установленный на ней герметичный контвйнвр с прозрачными стенками и размещенными в нем моделями почвы, рудного пласта, кровли с нагружакщими устройствами, монитора и пульпоподъемника, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функционал ьных воз можностей моделирования, монитор снабже н отражателем отклоняющей системой на выходе и гидропульсатором на входе, а модель кровли с нагружающим устройством выполнена в виде диафрагмы и размещенных между последней и крышкой контейнера эластичных баллонов и компенсирующих элементов, при этом в крышке контейнера выполнены отверстия для размещения монитора и пульпоподъемника с воэможностью перестановки их в укаэанных отверстиях.

2. Стенд по и. 1, о тл и ч аю— шийся тем, что опорная рама выполнена с направпякицими, на которых контейнер установлен с возможностью продольного перемещения.

1б45527

Составитель Н. Чертова

Техред А.Кравчук

Редактор А.Маковская

Корректор Н,Ренская

Заказ 1333 Тираж 306 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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