Устройство для определения механических свойств горных пород в массиве

Устройство для определения механических свойств горных пород в массиве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД В МАССИВЕ, содержащее гидродомкраты, корпуса которых снабжены внутренними упорными гайками, ступенчатые плунжеры с опорными пятами, опорные плиты , размещенные между массивом и гидродомкратаьт , реперы, прибоЕ« контроля и насос, соединенный трубопроводами с гидродомкратами, отличающее с я тем, что, с целью повыщения точности определения механических характеристик горных пород, корпус гидродокмрата снабжен наружной силовой гайкой с окнами, которая установлена с возможностью взаимодейстВИЯ с опорной пятой плунжера, а в Я надплунжерной полости между корпусом гидродомкрата и плунжером размещена пружина.

3 Щ Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 3395585/22-03 (22) 08.02.82 (46) 30.05.83. Бюл. Ю 20

ГООУДАРстВенньй НОмитет сссР

Л Я н aamm\asw саидатильствм (72) A.È.Íèìåö, В.Н.Монахов и

Б.Н.Яворский (71). Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела

I (53) 622.289.(088.8) (56) 1. Методические указания по про-. ведению натурных испытаний методических свойств угля и пород с помощью давильной установки. Л., 1966, с. 5-15.

2. авторское свидетельство СССР

9 861601, кл. Е 21 С 39/00, 1979 (прототип) .

SU„„5 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННЯ

МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД В

NACCHBE, содержащее гидродомкраты, корпуса которых снабжены внутренними упорными гайками, ступенчатые плунжеры с опорными пятами, опорные пли-. ты, размещенные между массивом и гидродомкратами, реперы, приборы контроля и насос, соединенный трубопровода.ми с гидродомкратами, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения механических характеристик горных пород, корпус гидродокмрата снабжен наружной силовой гайкой с окнами, которая установлена с возможностью взаимодейст- вия с опорной пятой плунжера, а в надплунжерной полости между корпусом гндродомкрата и плунжером размещена пружина., 1020576

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения механических свойств горных пород в шахтных условиях.

Известно устройство для определения механических свойств горных пород в массиве, включающее гидродомкраты, соединенные с насосом трубопроводами, плунжеры, опорные плиты, реперы и приборы контроля (1 ).

Недостаток укаэанного устройства заключается в том, что оио не позволяет установить характер деформирования горных пород эа пределом прочности.

Иэвестно устройство для определе- 15 ния механических свойств горных пород в массиве, содержащее гидродомкраты, корпуса которых снабжены внутренними упорными гайками, ступенчатые плунжеры с опорными пятами, опорные плиты, размещенные между массивом и гидродомкратами, реперы, приборы контроля и насос, соединенный трубопроводом с гидродомкратами (2 ).

Недостатком известного устройст- )5 ва является низкая точность определе.ния механических характеристик горных пород в запредельной области, связанная с развитием пластических деформаций массива при его циклическом нагру о женин.

Цель изобретения - повышение точности определения механических характеристик горных пород.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем гидродомкраты, корпуса которых снабжены внутренними упорными гайками, ступенчатые плунжеры с опорными пятами, опорные плиты, размещенные между мас- ® сивом и гидродомкратами, реперы, приборы контроля и насос, соединенный трубопроводами с гидродомкратами, корпус гидродомкрата снабжен наружной силовой гайкой с окнами, которая ус- 45 тановлена с возможностью взаимодейст.вия с опорной пятой плунжера, à в надплунжерной полости между корпусом гидродомкрата и плунжером размещена пружина. 50

На фиг.1 изображена монтажная схема устройства в .горной выработке, на фиг.2 - силовой домкрат, общий вид.

Устройство содержит гидравлические домкраты 1 (фиг.1), установленные на опорных плитах 2, соединенные между собой и с насосом 3 трубопроводами

4 и 5, вентиль б, служащий для сбрОса давления из полости гидродомкратов. давление в гидросистеме контролирует-6О ся манометром 7, а измерение продольных и поперечных деформаций испытываемой призмы горной породы 8 осуществляется комплектом реперов 9 с индикаторамн часового типа 10. 6S

Гидравлический домкрат состоит из корпуса 11 (фиг. 2 ). На наружной поверхности которого установлена силовая гайка 12, а внутри размещен плунжер 13, пружина 14, упорная гайка 15 и съемная крышка 16, а на сферическом конце плунжера 13 установленаопорная пята 17. На буртике гайки 15 и корпусе гидродомкрата 11 по окружности через равные промежутки нанесены риски 18 и 19 для установки необходимого зазора а1 перемещения плунжера 13, Для обеспечения доступа к упорной гайке 15, гайка 12 имеет три симметрично расположенных окна 20.

Устройство работает следующим образом.

После завершения подготовительных работ по изготовлению образца-призмы в горном массиве, монтажа устройства и установки реперов нагнетанием рабочей жидкости под давлением в подплунжерную полость гидродомкратов, производят начальное обжатие массива напряжениями 3-5% от разрушающих для улучшения контакта опорных плит с испытываемым материалом, после чего производится сброс давления до нуля.

Упорной гайкой 15 на.всех домкратах устанавливаются равные зазоры д (фиг.2 ) хода плунжера 13 и насосом 3

1 (фиг.1) по трубопроводам 4 и 5 произв водится нагнетание под давлением рабочей жидкости в подплунжерную полость гидродомкратов, плунжер 13 (фиг.2 ) перемещается вверх на величину а и упирается в нижний конец. гайки 15, о

1 чем свидетельствует резкий рост давления в гидросистеме, контролируемой манометром 7, снимают показания индикаторов 10, гайку 12 подтягивают до упора в пяту 17 и .вентилем б производят сброс давления до нуля.

При этом пружина 14 осуществляет возврат плунжера 13 в первоначальное положение и производит разгрузку гайки 15, что позволяет свободно вращать ее вручную через окно 20.

Гайкой. 15 устанавливают новый фиксированный зазор д хода. плунжера

13 и весь цикл работы повторяется.

Таким образом, производя фиксированное нагружение массива плунжером

13. и предупреждая разгрузку его гайкой 12, получаем полную механическую характеристику горной породы в координатах напряжение-деформация.

При использовании для получения механических характеристик массива известного устройства остаточная прочность и модуль спада горных пород получаются приближенными, поскольку сказывается явление наклепа. С полу- чением более точных запредельных характеристик можно снизить нагрузку на крель еще примерно, на 2%, при этом расход крепи также сократится на 2%.

1020576

1020576

Составитель Л. Березкина

Редактор Н.Ковалева Техред С.Мигунова I".îððâêòoð В.Гирняк

Заказ 38б4/29 Тираж б03 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППп "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4