Стенд для моделирования геомеханических процессов в толще горных пород

 

Использование1 относится к области горной промышленности и предназначено для моделирования геомеханических процессов в толще горных пород при подземной разработке месторождений полезных ископаемых Сущность изобретения стенд имеет основание, в вертикальных отверстиях которого установлены стержни с возможностью фиксированного перемещения На верхних концах стержней закреплены плоские площадки, которые образуют единую поверхность, покрытую гибким полотном Полотно уложено с образованием складок, которые провисают между торцами площадок . При опускании части площадок складки полотна распрямляются с образованием полости , имитирующей выработанное пространство , например камеру. 2 ил

СО!ОЗ. СО ВЕТС КИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

1 (61) 1682559 (21) 4865699/03 (22) 16.07.90 (46) 30,07.92, Бюл. N 28 (71) Институт горного дела С0 АН СССР (72) В.И.Штеле (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1682559, кл, Е 21 С 39/00, 25.04,1990 (54) СТЕНД ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ТОЛЩЕ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Использование: относится к области горной промышленности и предназначено для моделирования геомеханических проИзобретение относится к горной промышленности и предназначено для модели- рования геомеханических процессов, возникающих в толще горных пород при отработке твердых полезных ископаемых.

По основному авт. св, известен стенд, включающий основание и систему подвйж-" ных площадок, образующих единую поверхность, на которой уложена эластичная прокладка и эквивалентный материал, Недостатком стенда является то. что при опускании площадок имитации процесса выемки полотно, обладая упругостью и эластичностью, создает дополнительный подпор искусственному массиву(если выемка с обрушением) и не обеспечивает формирования пространства, геометрия которого была бы подобной геометрии выработанного пространства (полотно провисает, имея . защемление между эквивалентным материалом и поверхностью площадок). Это снижает точность воспроизведения геомеханических процессов.

„„5L3„„1 751322 А2 цессов в толше горных пород при подземной разработке месторождений полезных ископаемых, Сущность изобретения; стенд имеет основание, в вертикальных отверстиях которого установлены стержни с возмо>кностью фиксированного перемещения, На верхних концах стержней закреплены плоские площадки, которые образуют единую поверхность, покрытую гибким полотном.

Полотно уложено с образованием складок, которые провисают между торцами площадок. При опускании части площадок складки полотна распрямляются с образованием полости, имитирующей выработанное пространство, например камер у. 2 ил, Целью изобретения является повышение адекватности йоделирЬва»ни»я геомеханических процессов за счет воспроизведения реакции подпора кровли обрушенными горными породами или закладкой.

Цель достигается тем, что согласно известному стенду эластичная йрокладка размещена с образованием между торцами плоских площадок складбi< на "границах, имитирующих контуры выработанного пространства.

Стенд поясняется рисунками.

На фиг. 1 показан стенд с уложенным эквивалентным материалом, (фрагмент) вертикальный разрез; на фиг, 2 — то же, после имитации отработки участка залежи, Стенд для моделирования геомеханиче-. ских процессов в толще горных пород включает основание 1 и имитирующий горные породы эквивалентный материал 2, боковые стенки 3, систему 4 индикации напряжений, разуплотнений и подвижек эквивалентного материала 2. вертикальные отверстия, Bbûl1751322

4 полненные в основании 1, стержни 6, уста- рабатываемой залежи, Затем осуществляют новленные в отверстиях 5 основания 1 с пригрузку стенда с помощью гидродомкравозмо>кностью фиксированного перемеще- тов, пневмоподушек или мешков с дробью, ния",например, на резьбе, плоские площад- Затем осуществляют имитацию процесса ки 7, установленные вплотную друг к другу 5 отработки залежи путем опускания отдельна верхних концах стержней 6 и образую- ных площадок 7. Для этого частично вывинщие единую поверхность, на которую уло- чивают стержни 6, величина опускания

>кена эластичная прокладка 8 с площадок7принимаетсяподобнойвынима образойаййем.складок 9; Складки 9 про- емоймощности залежи. Приэтомскладки9

Ж*: кладки 8, нап рймер из полиэтиленовой 10 эластичной прокладки 8 распрямляются и пленки, провисают между торцами плоских образуют полость, геометрическйе размеры площадок 7 на границах, имитирующих кон- которой подобны размерам выработанного тур. выработаййых пространств. Размер пространства, например камеры. Полость продольных складок 9 (величина напуска может заполняться обрушающимся эквивапрокладки 8) определяется в соответствии с 15 лентным материалом или материалом, имикрйтериями геометрического подобия. Если тирующим закладочный массив. имитируется процесс камерной выемки c . .С помощью системы 4 индикации или оставлением ленточных целиков, а вынима- геофизических методов определяют напряемая мощность рудного тела равна 30 м, то жения в горном массиве, их динамику, инпримасштабестенда1, 100величина прови- 20 тенсивность процессов разуплотнения сания складок 9 будет равна 15 см, что обес- искусственного массива, печит формирование полости . при Для имитации упругих свойств залежи опускании площадок 7 высотой 30 см . целиков пластины 7 могут быть подпружиСтенд работает следующим образом. нены (не показано), При этом подбираются

По геологическим данным определяют 25 пружины, обеспечивающие подобие упруструктуру, слоистость и физико-механиче- . гихсвойствзалежи. Пружинымогутустанавские свойства горных пород в кровле зале- ливаться в процессе имитации выемки. Все жи, а также геометрические характеристики . геометрические характеристики модели, залежи и образуемых выработанных про- . слоев, характер и состав эквивалентного мастранств. На основе этих данных в масшта- 30 териала выбирают из требований геометрибе 1;20 — 1:200 формируют модель, Для этого ческого и механического подобия при на площадки 7 укладывают:прокладку 8, . моделировании процессов деформации и формируют складки 9 и пропускают их меж- разрушения, исходя из известных принциду.торцами площадок 7. Складки 9 образуют пов. по контуру, имитирующему границы очист- 35 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ных пространств, т;е. между торцами nho- Стенддля моделирования геомеханиче"щадок, которые будут опускаться и которые ских процессов в. толще горных пород по останутся неподвижными. Затем на пло- авт. св. % 1682559, отличающийся тем, щадки 7 и прокладки 8, ими ирующие.гопо- что, с целью повышения адекватности модеповерхность отрабатываемой залежй, 40 лирования геомеханических процессов за

- укладывают слои эквивалентного материа- счет воспроизведения реакции подпора ла 2. Одновременно с этим в искусственном кровли обрушенными горными породами массиве размещают датчики системы 4 ин- или закладкой в выработанном пространст дикацйи, если используется сйстема контак- ве, эластичная прокладка размещена с обтного контроля. Путем выдвижения 45 разованием между торцами плоских стержней 6 на определенную высоту восп- площадок складок на границах, имитируюроизводится характер топоповерхности от- щих контуры выработанных пространств, 1751322

Составитель 8, Штеле

Техред М.Моргентал Корректор В Гирняк

Редактор Н. Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2670 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета-по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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