RU1778295C - Способ моделировани геомеханических процессов в толще горных пород - Google Patents

Abstract

Использование: в горной промышленности при моделировании в лабораторных услови х геомеханических процессов в толще горных порол с помощью эквивалентных материалов. Сущность изобретени : основание стенда, используемого дл  моделировани , снабжено отверсти ми, в которых размещены стержни , их верхние концы снабжены плоскими площадками с возможностью их перемещени  дл  воспроизведени  гипсометрии кровли и почвы залежи, обработка которой имитируетс . Перед закаткой модели из эквивалентных материалов определ ют гипсометрию почвы и кровли участка отрабатываемой залежи. Часть площадок устанавливают на уровне гипсометрии почвы целиков,а другие- площадки на уровне гипсометрии .кровли выработанных пространств. Граничные площадки снабжаютс  съемными бортами . Затем осуществл ют укладку эквивалентного- материала.Имитацию вы- емки осуществл ют путем опускани  части площадок, воспроизвод щих гипсометрию кровли выработанного пространства . 2 ил.

Description

Изобретение относитс , к горной промышленности и может быть использовано . при моделировании в лабораторных услови х геомеханических процессов в толще горных пород, возникающих при отработке твердых полезных ископаемых.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому-ре- зультату  вл етс  способ, включающий укладку слоев эквивалентного материала на поверхность, образованную плоскими площадками, воспроизвод щими гипсометрию залежи, имитацию процесса выемки полезного ископаемого путем опускани  плоских площадок и формировани  полостей, контроль напр жений и подвижек в эквивалентном материале.

Недостатком способа  вл етс  невозможность воспроизведени  динамики геомеханических процессов в опорных целиках в процессе выемки залежи. Это снижает адекватность моделировани .

Целью изобретени   вл етс  повышение -адекватности моделировани  геомеханических процессов.

Это достигаетс  тем, что согласно известному способу, включающему укладку слоев эквивалентного материала на поверхность,образованную ПЛОСКИМР площадками,воспроизвод щими гипсометрию залежи, имитацию процесса выемки полезного ископаемого путем опускани  плоских площадок и формировани  полостей , геометрические параметры кото3

00

ю х

01

рых подобны геометрическим параметрам выработок, контроль напр жений и подвижек в эквивалентном материале, устанавливают часть плоских площадок на уровн х, воспроизвод щих гипсометрию почвы целиков, а другую часть площадок на уровн х, воспроизвод щих гипсометрию кровли целиков, а имитацию процесса выемки осуществл ют путем опускани  площадок, установленных на уровне кровли залежи.

На фиг.1 показан вертикальный разрез стенда до начала имитации процесса отработки залежи (фрагмент); на фиг.2 - то же, после имитации выемки залежи.

Используемый дл  моделировани  стенд состоит из рамы 1, боковых стенок 2 и основани  3, которое имеет сквозные отверсти  4 дл  установки в них стержней 5, имеющих возможность фиксированного перемещени  в отверсти х , снабженных резьбой. На верхних концах стержней 5 закреплены пло- 25 редел етс  календарным планом разви0

5

0

кровли выработанного пространства. На кра х этих площадок закрепл ют жесткие борта 7, например из листового металла . Таким образом над основанием 3 стенда формируетс  сложна  ступенчата  поверхность. Затем укладывают эквивалентный материал 8, имитирующий целики(рудные), а после этого укладывают эквивалентный материал 9, который имитирует породы кровли. По мере укладки эквивалентного материала размещают датчики системы 10 контрол  напр жений и смещений. После этого осуществл ют при грузку стенда в соответствии с известными принципами теории подоби .

Имитацию процесса отработки осуществл ют путем опускани  части площадок 6 с которых предварительно снимают борта 7. При этом образуютс  пл- лости 11, геометри  которых подобна геометрии вынимаемых камер. Последовательность опускани  площадок 6 оп

ские, например квадратные, площадки - 6, которые образуют единую ступенчатую поверхность. Площадки 6 снабжены креплением дл  установки по кра м съемных бортов 7. На площадках 6 раз- мещен эквивалентный материал/, имитирующий залежь 8 v породы кровли 9. В эквивалентном материале размещена система 10 регистрации напр н-ений, разуплотнений, подвижек искусственного массива.

Способ моделировани  геомеханических процессов с использованием описанного стенда заключаетс  в следующем .

По экспериментальным данным, полученным с помощью геологических разведенных скважин, разведочных выработок и т.д. стро т гипсометрические

планы почвы и кровли залежи рроекти- руемо й к выемке ,например , камерно- целиковой системой разработки После этого определ ют контуры проектных выработанных пространств и целиков. Затем по этим данным, в соответствии с критери ми геометрического подоби , устанавливают р д плоских площадок 6 на уровн х, воспроизвод щих поверхность контакта целиков с почвой (заы- трихованные площадки на рис.1 и 2). Это осуществл етс  путем перемещени  стержней 5. Другие плоские площадки 6 (не заштрихованы) устанавливают на уровн х, воспроизвод щих поверхность

n

5

0

5

0

5

ти  горных работ. Образованные полости 11 могут заполн тьс  обрушающимс  эквивалентным материалом или материалом имитирующим закладочный массив, в зависимости от технологии горных работ. Последовательное формирование полостей 11, обеспечивает воспроизвел дение временной и пространственной динамики геомеханических процессов в горном Массиве, что обеспечивает значительное расширение возможностей стенда. Измерени  системы 10 контрол  ввод тс  непосредственно в микро-ЭВМ и обрабатываютс  в реальном масштабе времени с выдачей данных о напр жени х и смещени х в искусственном массиве, которые затем пересчитываютс  с целью прогноза геомеханических процессов в реальном горном массиве.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ моделировани  геомеханических процессов в толще горных пород, включающий укладку слоев эквивалентного материала на поверхность, образованную плоскими площадками, воспроизвод щими гипсометрию залежи, имитацию процесса выемки полезного ископаемого путем опускани  плоских площадок и формировани  полостей, геометрические параметры которых подобны геометрическим параметрам выработок, контроль напр жений и подвижек в эк2 .

   ,

   ЙИГ.1.

   Ґ