:о:about
0000
&о&about
QDQD
Изобретение относитс к горному делу и подземному строительству, а более конкретно к определению напр женного состо ни массива горных пород в окрестности горных выработок на эквивалентных материалах. Известны составы дл изготовлени моделей при определении напр женного состо ни горных пород на эквивалент ных материалах, содержащие наполнитель (кварцевый песок) и св зующее (парафин, смолу, мел и т.п.) и 2 Недостатки известных составов заключаютс в том, что разрушение ма териала происходит при деформации, намного меньшей предельных деформаций пластичных пород, тогда как в со ответствии с теорией подоби между ними должно быть равенство; разрушение материала при сжатии сопровождаетс быстрой разгрузкой (быстрым сни жением несущей способности до нул ), тогда как пластичные породы характеризуютс определенной текучестью под нагрузкой, кроме того, пористость этого материала составл ет 30%, что намного превышает пористость осадочных пород (0-3%). Наличие указанных расхождений меж ду свойствами материалов модели и натуры приводит к отклонени м в характере протекани механических процессов в модели По сравнению с натурой , что снижает ценность эксперимента , уменьшает надежность моделировани и правомерность переноса экспериментальных данньк на реальные услови . Цель изобретени - йовьшение надежности моделировани . Поставленна цель достигаетс тем, что в составе дл изготовлени моделей при определении напр женного состо ни массива горных пород на эквивалентных материалах, включающем наполнитель и парафин, в качестве наполнител используют пластилин при следующем соотношении компонентов, вес.%: Пластилин 5-95 Парафин 5-95 IJ р и м е р 1. Навески пластилина ( кг - 5 вес.%) и парафина (9,5 кг - 95%) нагревают раздельно в емкост х из любого материала при 100-110 С до плавлени , после чего соедин ют и перемешивают в течение трех минут. Полученный раствор заливают в герметичную опалубку, внутренн поверхность которой обработана кремнеорганическим каучуком с целью снижени адгезии состава. При необходимости изготовлени слоистой модели каждый последующий слой зали1ваетс после застьшани предьщущего, /причем дл создани нужного контакта слоев производитс отсьшка по поверхности нижнего сло слюды-чешуйки. Изготовленный состав имеет показатели: R(;j,,0,88 МПа; R 2,05%; S 6,80 ч«; пористость 3,2%. При м ер 2. Навески пластилина (2:5 кг - 25 вес.%) и парафина (7,5 кг - 75 вес.%) разогревают до плавлени , соедин ют, перемешивают И заливают в опалубку, аналогично примеру 1. . В таблице приведены составы и свойства нескольких разновидностей эквивалентного материала. Свойства изготовленного состава: ,66 МПа; Е 2,53%; S 1,32ч пористость 2,7%. П р и м е р 3. Навески пластилина (9,5 кг - 95 вес.%) и парафина (0,5 кг - 5 вес.%) разогревают до плавлени , соедин ют, перемешивают и заливают в опалубку, аналогично примеру 1. Свойства изготовленного состава: ,02 МПа; TR .60-S 17,0 qf ; пористость 1,3%. Если содержание компонентов выходит за за вленные пределы, то получаемьй при этом состав плохо передаleT свойства реальных пород. Вчастности , при содержании парафина менее 5% смеси вл ютс .пластичными, текучими под нагрузкой, при содержании парафина более 95% смеси, наоборот, станов тс слишком жесткими. Результаты показывают, что данны материалы могут быть использованы дл имитации широкого круга горных пород различной прочности ( различных масштабах моделировани : от 1 /10 до 1/7500. Изменение соотношени между пластилином и парафином позвол ет регулировать важнейшие физико-механические свойства состава: предельное напр жение (R,,), предельную деформацию ( ) , коэффициент ползучести (8). Предлагаемый состав позвол етболее полно удовлетвор ть требовани м подоби физико-механических свойств пластичной породы и модели. Это дает возможность осуществл ть строгий учет деформируемости массива, с вькокой степенью надежности определ ть конвергенцию горных выработок и прогнозировать их устойчивость с учетом всего комплекса горно-геологических факторов. В конечном итоге это способствует повышению надежности моделировани , ведет к росту эффективности его применени дл широкого круга задач горного дела.The invention relates to mining and underground construction, and more specifically to the determination of the stress state of an array of rocks in the vicinity of mine workings on equivalent materials. Compositions for making models for determining the stress state of rocks on equivalent materials are known, containing a filler (silica sand) and a binder (paraffin, resin, chalk, etc.) and 2 The disadvantages of the known compositions are that The material occurs at a deformation much less than the limiting deformations of plastic rocks, whereas, in accordance with the theory of likeness, there should be equality between them; the destruction of the material under compression is accompanied by rapid unloading (rapid reduction of the carrying capacity to zero), while plastic rocks are characterized by a certain fluidity under load; moreover, the porosity of this material is 30%, which is much higher than the porosity of sedimentary rocks (0-3%) . The presence of these discrepancies between the properties of materials of a model and nature leads to deviations in the nature of the flow of mechanical processes in the model. Compared with nature, which reduces the value of the experiment, reduces the reliability of modeling and the validity of the transfer of experimental data to real conditions. The purpose of the invention is to improve the reliability of the simulation. The goal is achieved by the fact that in the composition for the manufacture of models in determining the stress state of an array of rocks on equivalent materials, including a filler and paraffin, plasticine is used as a filler in the following ratio of components, wt.%: Plasticine 5-95 Paraffin 5- 95 IJ p and m p 1. The weights of plasticine (kg - 5 wt.%) And paraffin (9.5 kg - 95%) are heated separately in containers of any material at 100-110 ° C until melted, after which they are combined and stirred for three minutes. The resulting solution is poured into hermetic formwork, the inner surface of which is treated with silicone rubber in order to reduce the adhesion of the composition. When it is necessary to manufacture a layered model, each subsequent layer is filled after the previous layer has been cured, and moreover, the surface of the lower layer of mica flakes is made to create the desired contact of the layers. The composition produced has the following parameters: R (; j ,, 0.88 MPa; R 2.05%; S 6.80 h "; porosity 3.2%. At measure 2. Pellets of clay (2: 5 kg - 25 weight %) and paraffin (7.5 kg - 75 wt.%) are heated to melt, put together, mixed and poured into formwork, as in Example 1. The table shows the composition and properties of several types of equivalent material. The properties of the composition:, 66 MPa; E 2.53%; S 1.32 h porosity 2.7%. EXAMPLE 3. Samples of clay (9.5 kg - 95 wt.%) And paraffin (0.5 kg - 5 .%) is heated to melt, combined, mixed and poured into the formwork, ana It is logical to Example 1. The properties of the manufactured composition:, 02 MPa; TR .60-S 17.0 qf; porosity 1.3%. If the content of the components goes beyond the specified limits, then the composition is poorly transferred to the properties of real rocks. In particular, when the paraffin content is less than 5% of the mixture, they are plastic, flowable under load; when the paraffin content is more than 95% of the mixture, on the contrary, they become too rigid. The results show that these materials can be used to simulate a wide range of rocks of varying strength (different modeling scales: from 1/10 to 1/7500. Changing the ratio between clay and paraffin allows you to adjust the most important physical and mechanical properties of the composition: ultimate stress (R ,,), limiting deformation (), creep coefficient (8). The proposed composition allows to more fully satisfy the requirements of the similar physical and mechanical properties of plastic rock and model. This allows to rigorously take into account the array deformability, determine the convergence of mine workings with a high degree of reliability and predict their stability taking into account the whole complex of mining and geological factors. Ultimately, this contributes to an increase in modeling reliability, leads to an increase in the efficiency of its use for a wide range of mining tasks .