Способ определения сопротивления сдвигу дисперсных пород в массиве и устройство для его осуществления

 

Использование: определение прочностных характеристик пород в массиве. Сущность изобретения: подготавливают в массиве испытуемый целик, внедряя в него съемной насадки с ребрами 8 и 9. Оконтуривают ц елик по внешнему периметра защитной обоймы 2. Прикладывают к целику посредством рычага 4 вертикальную нагрузку до выдавливания породы через отверстие 11 в сдвиговой каретке 3. Определяют усилие вдавливания и принимают его за величину структурной прочности породы. Прикладывают к целику сдвигающую нагрузку и фиксируют усилие сдвига. Измерения повторяют при других вертикальных нагрузках меньших величины структурной прочности породы. По результатам измерений строят паспорт прочности породы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

P ЕСПУБЛИ К

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

>EZ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4885129/03 (22) 27,11.90 (46) 23.04.93. Бюл . М 15 (71) Государственный научно-исследовательский институт горно-химического сырья (72) А.Я.Егоров (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1710734, кл. G 01 N 3/24, 1989, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СДВИГУ ДИСПЕРСНЫХ ПОРОД В

МАССИВЕ И УСТРОЙСТВО ДЛ Я Е ГО О СУ,ЩЕ СТВЛ ЕЙ ИЯ (57) Использование: определение прочностных характеристик пород в массиве. Сущность изобретения: подготавливают в

„„ЯЫ„„1810538 А1 (51)5 Е 21 С 39/00, G 01 N 3/24, Е 02 D 1/00 массиве испытуемый целик, внедряя в него съемной насадки с ребрами 8 и 9. Оконтуривают целик по внешнему периметра защитной обоймы 2, Прикладывают к целику посредством рычага 4 вертикальную нагрузку до выдавливания породы через отверстие 11 в сдвиговой каретке 3. Определяют усилие вдавливания и принимают его за величину структурной прочности породы. Прикладывают к целику сдвигающую нагрузку и фиксируют усилие сдвига. Измерения повторяют при других вертикальных нагрузках меньших величины структурной прочности породы, По результатам измерений строят паспорт прочности породы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

1810538

Изобретение относится к горному делу и строительству, предназначено для определения прочностных характеристик пород в массиве, Цель изобретения — повышение точности определения сопротивления сдвигу в сильно пластичных дисперсных породах за счет испытания в области вертикальных нагрузок, не нарушающих их естественную структуру.

Отличительные признаки характеризуются следующим образом: предвартельное определение величины структурной прочности позволяет и равильно принять максимальную вертикальную нагрузку и, соответственно, выбрать величины других ступеней меньших нагрузок в области, не нарушающей естественную структуру пород; определение структурной прочности пород задавливанием штампа с отверстием, когда ее величина фиксируется по нагрузке, при которой начинается выдавливание породы в отверстие, позволяет достигнуть поставленной цели, не нарушая дальнейшей технологии испытаний, т.е. в процессе подготовки целика к приложению сдвигающих усилий; снабжение устройства защитной обоймой прямоугольной формы с закругленными углами и совмещение ее со сдвиговой кареткой позволяют испытывать слабые породы, весьма чувствительные к нагрузкам, и неустойчивые с незащищенными боковыми поверхностями. Придание обойме прямо.— угольной формы повышает ее эффективность за счет более полного отражения реальных условий деформирования; в природе неизвестны сдвиги целикав круглых очертаний. Кроме того, круглые (традиционные). обоймы искажают распределение напряжений в целике. Придание закругленностей углам обоймы уменьлает возможность задира породы ниже зоны сдвига при . перемещении целика. Все это повйшает. точность испытаний, отверстие в каретке. позволяет совмещать операции по определению максимальной структурной прочности и прочности пород на сдвиг, что позволяет постоянно контролировать условия деформиравания этих пород как при подготовке целика к сдвигу, так и в процессе сдвига, без дополнительных устройств и операций. Это также повышает точность испытаний; изготовление съемных насадок с дополнительными ребрами и размещение их в защитной обойме позволяют еще более, по сравнению с прототипом, локализовать и рассредоточить сдвиговые площадки, что в свою очередь повышает точность испытаний эа счет более четкой фиксации зоны сдвига с исключением возможности задира породы.

На фиг.1, 2 и 3 изображены соответственно общий вид устройства, сечение его по

А-А и общий вид сьемной насадки.

Оно имеет 1 — закругление на защитной обойме; 2 — защитная обойма прямоугольной формы; 3- сдвиговая каретка; 4 — рычаг;

5 — рукоятка; 6 — измерительное приспособление; 7 — шарнирный упор; 8 — поперечное ребро сьемной насадки; Q — продольное ребро съемной насадки; 10 — испытываемая слабая порода; i1 — отверстие в сдвиговой каретке; 12 — плоскость (зона) сдвига.

Изобретение иллюстрируется следующим примерам: по данным испытаний суглинков текучепластичной консистенции.на

20 оползневам участке в Цихис-Убанском карь-. ере бентанитовых глин. Эти исследования проводились непосредственно в массиве и включали следующие операции: подготовка места испытаний;

25 вдавливание в массиве сьемной насадповторение операций 1-4 и проведение сдвигов при различных других вертикальных нагрузках; данные испытаний заносятся в журнал.

Результаты испытаний представлены в

50 таблице.

По данным этого испытания угол внутреннего трения составил 10 а сцепление—

0,015 MПа.

Формула изобретения

1. Способ определения сопротивления сдвигу дисперсных пород в массиве, включающий подготовку сдвигаемого целика пу- тем внедрения в него перпендикулярно плоскости сдвига штампа с закрепленными. ки;

"одевание" на насадку защитной обоймы со сдвиговой кареткой: обрезанйе породы по внешнему пери30 метру защитной обоймы до отметки ее нижней кромки; приложение вертикальной нагрузки через рычаг 4 и фиксирование начала выдавливания породы в отверстие 11 и со.ответствующего этому явлению значения величины вертикальной нагрузки, принимаемую за величину структурной прочности . испытываемой породы; прйложение сдвигающей нагрузки и

40 фиксирование ее величины; определение других (меньших установленной максимальной) вертикальных нагрузок, используемых при построении паспорта прочности;

1810538

* площадь сдвига равна 100 см

Составитель Н,Егоров

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Редактор

Заказ 1429 Тираж Подписное

Bl-! ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 на общей площадке плоскими ребрами, расстояние между которыми и их высоту выбирают в зависимости от плотности и влажности породы, оконтуривэние целика и приложение к нему вертикальной нагрузки, а затем сдвигающего усилия посредством ребер в направлении, пеопендикулярном их плоскостям, отл и ч а ю щ ий с я тем,что, с целью повышения точности определения сопротивления сдвигу в сильнопластичных дисперсных породах, внедряют в массив штамп с отверстием до выдавливания через него породы, по усилию внедрения предварительно определяют величину структурной прочности породы, а максимальное значение вертикальной нагрузки на целик принимают равным величине структурной прочности породы, 2. Устройство для определения сопротивления сдвигу дисперсных пород в массиве, включающее сдвиговую каретку в виде плоской прямоугольной площадки, установ5 ленные на ней съемные насадки с плоскими ребрами одинаковой высоты, имеющими заостренные кромки и смонтированными с заданным шагом перпендикулярно площадке каретки и параллельно друг другу, и шар10 нирно закрепленный на каретке рычаг с измерительным приспособлением, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено защитной обоймой прямоугольной формы с закругленными углами, закрепленной на сдвиговой

15 каретке, в каретке выполнено отверстие, а съемные насадки выполнены с дополнительными продольными ребрами и размещены в защитной обойме.