Стенд для моделирования сдвижения горных пород

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

:jiij+44 08

Сшаз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.08.71 (21) 1689375/03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 22.04.77 (51) М. Кл. Е 21С 39/00

G 01N 3/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 53.072(088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Ю. А. Онищенко и Н. А. Комолов (71) Заявитель Донецкий филиал Научно-исследовательского горнорудного института (54) СТЕНД ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СДВИЖЕНИЯ ГОРНЫХ

ПОРОД

Изобретение относится к моделированию процессов сдвижения горных пород.

Известен объемный стенд для моделирования процессов сдвижения горных пород над очистными выработками. Стенд имеет поворотную раму цилиндрической формы и опускное дно (1).

Известен также стенд, состоящий из основания, поворотной рамы и опускного дна.

Секции дна могут опускаться независимо друг от друга, придавая очистному забою различную форму. Для имитации угла падения горных пород поворотная рама поворачивается на нужный угол (2). Указанный стенд является наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостаток обоих стендов — невозможность обеспечения контроля нагрузки, действующей на днище, и учета сил от массы пород, расположенных выше моделируемых выработок по восстанию.

Целью изобретения является обеспечение контроля нагрузки, действующей на днище, и учета сил от массы пород, расположенных выше моделируемых выработок по восстанию. Это достигается тем, что подвижная рама снабжена измерительным устройством, а загрузочный ящик, установленный на ней, выполнен с подвижными в вертикальной плоскости передней и задней стенками.

На фиг. 1 показан предлагаемый стенд, вид сбоку с разрезом по плоскости симметрии; на фиг. 2 — то же, вид в плане.

На неподвижной раме 1, являющейся основанием стенда, расположена подвижная рама 2 посредством шарниров 3. Подвижную

10 раму при помощи подъемного устройства, состоящего из винтов 4, гаек 5 и опор 6, вращающихся на шарнирах 7, можно устанавливать под различными углами наклона в пределах от 0 до 90 . Прозрачные задняя сте15 на 8 и передняя стена 9 с помощью шарниров 10 закреплены на подвижной раме 2 и могут поворачиваться относительно нее, создавая переменные объем и форму загрузочного ящика. В форсированном положении

20 задняя и передняя стены скрепляются между собой планками 11. Фиксирование загрузочного ящика в различных положениях производится растяжками 12 с гайками 13 и винтами 14. Растяжки с одной стороны посред25 ством шарниров 15 крепятся к подвижной раме 2, а с другой стороны при помощи шарниров 16 — к скрепляющей планке 11. Опускание и подъем опускного днища 17 производится подъемными винтами 18, вращающи30 мися в гайках 19, расположенных на раме 2, 554408

3

К подвижной раме 2 прикреплены рычажные весы, состоящие из рычагов 20, вертлюгов 21 с осями 22, призм 23 с крепежными винтами

24 и упоров 25. Для предупреждения боковых перемещений опускного днища при опускании или подъеме служат направляющие

26, а для крепления весов к подвижной раме — болты 27. Для размещения показывающих и записывающих приборов и аппаратуры применяют щит 28, прикрепленный винтами 29 к неподвижной раме 1, Измерительная аппаратура размещается на опускном днище 17, на контуре моделируемой выработки и, по необходимости, в различных местах модели массива.

Стенд работает следующим образом.

Для установления необходимого угла падения пласта полезного ископаемого и вмещающих пород производится вращение винта

4, который одним концом упирается в опору

6, а другим, имеющим резьбу, вывинчивается из гайки 5. При этом раздвигаются между собой опора 6 и гайка 5, поворачиваясь в шарнирах 7. При раздвижке опоры и гайки поднимается один конец подвижной рамы 2, а второй ее конец поворачивается в шарнире

3, вследствие чего рама наклоняется. Увеличивая или уменьшая величину раздвижки, получают необходимый угол наклона рамы 2.

Для обеспечения учета сил, действующих на моделируемую выработку от веса пород, при различных углах падения стенд имеет переменные емкость и форму загрузочного ящика. Это достигается расположением под различными углами наклона к подвижной раме 2 передней стены 9 и задней стены 8 загрузочного ящика при повороте их вокруг шарниров 10.

Поворот стен производится следующим образом.

От верхних скрепляющих планок 11, имеющих ряд отверстий, отсоединяются растяжки 12, а затем скрепляющие планки 11 (верхние и нижние) отсоединяются от задней и передней стен стенда. Далее стены поворачиваются в шарнирах 10 на необходимый угол относительно подвижной рамы 2 и снова скрепляются планками 11, к которым крепятся растяжки 12 и при помощи вращения винтов 14 в гайках 13 устанавливаются в неподвижном состоянии. К закрепленным передней и задней стенам загрузочного ящика крепятся боковые стены, При определении величины нагрузок, действующих на моделируемую выработку, необходимо вывинчивать подъемные винты 18

З0

35 из гаек 19, при этом днище опускается. Для предупреждения боковых перемещений опускного днища на нем имеются специальные пазы для перемещения по направляющим 26, имеющимся на раме 2. Величина нагрузки определяется рычажными весами. При этом концы рычагов 20, выступающие за стенд, нагружаются гирями. Под действием веса гирь нагружаемый конец рычага опускается, а рычаг поворачивается вокруг оси 22 вертлюга 21; следовательно, второй конец рычага, скрепленный с призмой 23 винтом 24, поднимается и поднимает призму, которая через упоры 25 передает подъемные усилия на опускное днище 17 и поднимает его. При первых признаках движения опускного днища вверх нагружение рычажных весов прекращается и фиксируется нагрузка. Зная нагрузку на концах рычагов, выступающих за стенд, и соотношение их плеч, определяют суммарную нагрузку, передаваемую моделируемым массивам через измерительную аппаратуру, расположенную на днище, как разность общей нагрузки и веса опускного днища с измерительной аппаратурой, размещенной на нем, с учетом угла наклона подвижной рамы 2.

Для обеспечения приложения равнодействующей подъемной силы в центре тяжести опускного днища 17 вертлюги 21 могут вращаться вокруг болтов 27, крепящих их к подвижной раме 2, а призмы и концы рычагов имеют пазы, в которых перемещаются винты

24.

Формула изобретения

Стенд для моделирования сдвижения горных пород, имеющий подвижную и неподвижную рамы и загрузочный ящик с опускным днищем, отличающийся тем, что, с целью обеспечения контроля нагрузки, действующей на днище, и учета сил от массы пород, расположенных выше моделируемых выработок по восстанию, подвижная рама снабжена измерительным устройством, а загрузочный ящик, установленный на ней, выполнен с подвижными в вертикальной плоскости передней и задней стенками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Кузнецов Г. Н., Будько М. Н. Изучение проявлений горного давления на моделях, M., Углетехиздат, 1959, с. 121 †1.

2. Кузнецов Г. Н., Будько М. Н. Изучение проявлений горного давления на моделях, М., Углетехиздат, 1959, с. 122 — 123.

554408

fZ U g

Фиг. 3

Составитель Н. Липа

Техред И. Карандашова Корректор А. Галахова

Редактор H. Корченко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 780/6 Изд. Ne 359 Тираж 775 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раугпская аб., д. 4/5