Способ создания системы трещин при моделировании трещиноватых горных пород на эквивалентных материалах

 

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

i! i! 649844

Со!оз Сосетсиих

Социалистических

Росоублик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 19.06.75 (21) 2i53912!22-03 (51! М

2 1 С 9 пи с присосд;I!!åkl!!cм заявки Л о

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Вюл,!етс::ь хо 8 (53) УДК 622.23.02 (088.8) по делам изобретений и открытий, (45) Дата опубл!!ковс.!!!1я оп :!сания 28.0 ..79 (72) Авторы изобретен,ия

Г. С. Томашев, P. Х. Лукманов и В. В. Ляхов (71) Заявигель Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ ТРЕЩИН

ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ТРЕЩИ НОВАТЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

НА ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МАТЕРИАЛАХ

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для моделирования систем трещин при изучении действия взрыва и проявлений горного давления в трещиноватых средах.

Известен способ создания системы трещин при моделировании трещиноватых горных пород на эквивалентных материалах, включающий заливку твердеющей смеси в форму (1).

Однако такой способ имеет невысокую точность воспроизведения и трудоемок по исполнению.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения соответствующей реальным условиям образования трещиноватости при моделировании, а также уменьшение трудоемкости при из!готовлении моделей трещиноватых сред.

Указанная цель достигается тем, что перед заливкой твердеющей смеси в форму в ней изготавливают пространственную модель трещин из сгораемото или испаряющегося материала, после затвердевания смеси модель прокаливают до сгорания или испарения материала модели трещич, при этом твердеющая эквивалентная смесь несгораема.

В лабораторных условиях моделируют горные породы средней крепости, расчлененные тремя системами взаимно сртогональных трещин, расстояния межд кото5 рымп в однотипных систем"... ; следуют показательному закону pac;:ðåäñë ния. С учетом отмеченных закономерностей изготовляют модель среды. Геометрический масштаб моделирования принимают 1: 40.

ip Состав песчано-,цементного раствора: цемента марки 150 1 об. ч., песка мытого речного 1 об. ч, и воды 06 об. ч. В металлическую форму в виде куба с ребром 25 см заливают первый слой песчано-цементного !

5,раствора. В слое размещают «скважины», представленные стеклянными трубкамп внутренним диаметром 2,5 мм.. «Скважины» размещают по сетке 6,3Р,6,3 см. Затем в форму ",àëèâà;îò второй слой, третий и т. д. Между слоями помещают бумагу с отверстиями под «скважины», которая имитирует горизонтальную трещиноватость. Каждый из слоев изготовляют следующим образом. 11з чертежной бума25 ги, нарезанной полосамп шириной, равной

T0JIIL>èíe слоя, и длиной, рав!кой,ребру фогмы, с поперечными прорезями на половину ширины с расстоянием между. проре649844

Составитель Л. Березкина

Техред А. Камышникова

Корректоры: Л. Орлова и 3. Тарасова

Редактор 3. Ходакова

Заказ 97/11 Изд. М 197 Тираж 657 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 зя.,tll но длине, равном, расстоянию i жду тpti:инаv«H, изготовляют шаблон, прсдставля1ощий прямоуго".üíûå «соты». Э, î r шаблон помеща1от в озорму и заливают раствором. 5

Изготовленную таким образом модель после 12-дневной выдержки прокаливают вместе с формой в муфельной пе ги до красного каления в течение 22 мин. Анало1гичным образом прокаливают контроль- 10 ные образцы из песчано-цементно|го раствора и определяют их свойства, при этом

I 9 прочность на сжатие составляет 21 кг см-, прочность на раскалывание — 1 кг/см -, скорость l льтр азвука — 2200 м/с, объем- 15 ный вес — 2 г/см . С учетом масштаба моделирования указанный эквивалентный материал в натурных условиях соответствует го рным породам средней крепости.

После прокаливания модель извлекают из печи, остужают, освобождают от формы и взрывают.

Проведенными испытаниями установлено, что в результате прокаливания бумага в модели сгорает, полностью, чем обеспечивается создание наперед заданной пространственной трещиноватости в модели.

Соответствующим ориентированием сгораемых прокладок в искусственных эквивалентных материалах можно создать лю- 30 бые системы трс цин в моделях и любой

Т о л III H H bi .

В результате взрывания моделей с систс.;:ами трошин, созданных предложенным с1особом, удалось более полно установить механизм разрушения трещиноватых горных пород и получить более достоверные результаты при моделировании взрывной отбойки трещиноватых горных пород.

Формула изобретения

Способ создания системы трещин при моделировании трещиноватых горных пород на эквивалентных материалах, включающий заливку твердеющей смеси в форм, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения соответствующей реальным условиям образования трещиноватости при моделировании, перед заливкой твердеющей смеси в форму в ней из1готавливают пространственную модель трещин из сгораемого или испаряюгцегося материала, после чего прокаливают модель до сгорания или испарения материала модели трещин, при этом твердеющая эквивалентная смесь несгораема.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Научные сообщения, 1970, Мю 78, М., Ин-т горного дела им. Л. A. Скочинского.