SU823575A1 - Устройство дл испытани горныхпОРОд HA СжАТиЕ - Google Patents

Description

1

. Изобретен,ие относитс  к устройствам , используемым в горном деле дл определени  прочностных и деформационных характеристик массивагорных пород.

Известна установка дл  испытани  горных пород в массиве, включающа  насос, гидродомкрат двойного . де{1стви , закрепленный на лыже и аппаратуру контрол  и управл-ени  1 .

Недостатком установки  вл етс  низкое удельное давление, передаваемое на горные породы.

Известно также устройство дл  испытани  горных пород на сжатие, включающа  корпус нагружающего домкрата , заполненный рабочей жидкостью опорные плиты и средство измерени  Г 2 .

Недостатками известного устройства  вл ютс  недостаточна  точность и надежность измерений вследствие использовани  в качестве рабочей жидкости масла и необходимость применени  сложного гидрооборудовани .

, Цель изобретенк  - повышение точности , и надежности измерений.

Цель достигаетс  тем, что корпус нагружающего домкрата выполнен с концентрическим пазом, в котором размещен теплоноситель, а наружна  стенка-корпуса нагружающего домкрата . покрыта слоем изол ции, при этом в качестве рабочей жидкости использована вода.

На фиг.1 изображено устройство, разрез; на фиг.2 - схема работы устройства в массиве.

Устройство включает нагружающий

домкрат, состо щий из корпуса 1 и подЪижного винтового штока 2 с поворотом 3 и повил ем 4, опорные плиты 5 и б и средство 7 измерени , размещенное в пазу, выполненном в стенке нижней части корпуса домкрата, в которой кроме того выполнен кольцевой паз 8 о размещенным в нем теплоносителем, закрытым изол ционной пробкой 9 и емкость 10, заполненна  рабочей жидкостью (водой), Наружна  стенка кор пуса 1 домкрата покрыта слоем изол ции .

Испытание горных пород на сжатие производ т следующим образом.

5 в массива угл  или породы вынимают нишу 10, в которой на опорную плиту 6 устанавливают;корпус нагружающего домкрата 1, имеющий средство 7 изменени  нагрузки и деформации. Заполн ют емкость 10 водой и на поршень

укладывают опорную плиту 5 и поджимают её к испытуемому, оконтуренному врубовыми щел ми 11 исследуемому масиву 12. После этого по кольцевому пазу 8, закрытому сверху изол ционной пробкой 9, подают в качестве т.еплоносител  охлаждающую- жидкость или газ, например аммиак, жидкий, азот, фреон и т.д. Вода, замерза  в полости 10 корпуса 1 домкрата, увеличиваетс  в объеме, перемещает шток 5 и нагружает массив 12, а величину нагрузки и деформации фиксируют срет ством 7 измерени , в котором происходит перемещение поршн . Средство измерени  предварительно таррируют, примен   всевозможные динамометры, тензодатчики или фотоупругие датчики и др.

Величина перемещени  поршн  со штоком домкрата при замерзании воды определ етс  объемом полости 10, который выбирают из расчета обеспечени  перемещени  штока на величину , превышающую величину предельной деформации испытываемого образца 12 при этом учитывают деформацию средства 7 измерени . После разрушени  образца 12 в кольцевой паз 8 подаетс  теплоноситель, в качестве которого может быть использован, например , гор чий пар, теплый воздух или электронагреватель и т.д. После оттаивани  льда объем уменьшаетс  и система приходит в исходное положение .

При применении предлагаемого устройства в услови х многолетней мерзлоты замораживание в.оды в полости гидродомкрата может осуществл тьс  за счет использовани  естественного запаса холода массива. Устройство может быть использовано и при лабораторных испытани х горных пород. Дл  этого (фиг.2) образец горной породы 12 .размещают между верхней опоной плитой 5 и подвижным поршнем со штоком домкрата.

Исследовани  показали, что в зависимости от диаметра нагружающего домкрата усили , развиваемые при замораживании воды в замкнутом объеме могут достигать 1400Р кгс/см, т.е. с помощью предлагаемого устройства можно испытывать образцы горных пород практически любойкрепости. Исход  из этого прочность и толщину 5 стенок нагружающего домкрата выбирают в соответствии с прочностью испытуемого образца. Дл  уменьшени  теплоотдачи корпус домкрата покрывают слоем изол ции.

Размер рабочей камеры, из расчета чтобы при замерзании рабочей жидкости увеличение ее объема было больше предельной деформации образца, устанавли:вают путем заливки в нее

5 требуемого количества жидкости.

Достоинства предлагаемого устройства заключаютс  в отсутствие громоздкого гидрооборудовани , значительного удельного давлени , развиваьеQ мого при замораживании воды. При

сравнительно малых габаритах установки она транспортабельна и проста в изготовлении, может примен тьс  в полевых услови х.

Claims (2)

1.Труды ВНИМИ. Сб. XVI, Л., 1966, с. 174.

2.Авторское свидетельство СССР № 401803, кл. Е 21 С 39/00, 1971.