Композиция для моделирования горных пород

Композиция для моделирования горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(Ä) 754() 61

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.12.77 (21) 2557953/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) 1.1риоритет— (51) М Кл з

Е 21 С 39/00

Гооудлротееииый комитет

СССР

Опубликовано 07.08.80. Бюллетень №29

Дата опубликования описания 15.08.80 (53) УДК 622.83..3 (088.8) ло делам иэобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

М. С. Злотников, Ф. П. Глушихин и В. М. Молчанова.

Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (71) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к области экспериментальных методов изучения напряжений и деформаций и предназначено для исследований вопросов механики горных пород, строительных конструкций и гидротехнических сооружений.

Известные эквивалентные материалы представляют собой многокомпонентные смеси на основе наполнителей, связующего и модифицирующих добавок (1).

Недостатком этих эквивалентных материалов является большой угол внутреннего трения.

Известна . также композиция для моделирования горных пород, содержащая наполнитель, эпоксидную смолу, глицерин и полиэтиленполиамин (ПЭПА) (2) .

Недостатком этого эквивалентного материала является большой угол трения, т.е. несоответствие углу внутреннего трения сланцевых и глинистых горных порбд.

Целью изобретения является снижение угла внутреннего трения.

Поставленная цель достигается тем, что эквивалентный материал содержит в качестве наполнителя цемент и дополнительно вазелин при следующем соотношении компонентов, Bec%

Цемент 78,6 — 82,2

Эпоксидная смола 3,5 — 5,9

Глицерин 1,8 — 3,0

Полиэтиленполиамин 0,8 — 1 3

Вазелин 11,2 — 11,7

Чем выше степень дисперсности и меньше шероховатость, тем ниже угол внутреннего трения среды. Тип связующего, напротив, не оказывает существенного влияния на то угол внутреннего трения.

К числу наполнителей с высокой степенью дисперсности относится цемент. Его гранулометрический состав характеризуется следующими основными фракциями:

0,16 мм — 36%; 0,10 мм — 24%; 0,063 мм—

22%; 0,050 мм — 10%. Удельная поверхность цемента 4000 см2/г.

В качестве связующего высокодисперсного цемента предлагается использовать эпоксидную смолу отвердителя-полиэтилен2О полиамина и активного пластификатора-глицерина.

Состав связующего подобран эмпирически, исходя из необходимости обеспечить надлежащую скорость твердения смеси. Оно со4 цемент — марка 400, порошок содержит фракции 0,05 — 0,20 мм; вазелин медицинский, температура плавления 36 — 40 С; эпоксидная смола — марка ДЭà — 1, содержание эпоксидных групп 28,0О/в, глицерин— квалификации «х.ч»; ПЭПА — жидкость, содержание азота 32О/р.

Прочность изготовленного материала на сжатие 0,4 кгс/см2, угол внутреннего трения 23 .

В результате применения предлагаемого материала круг горнотехнических задач, решаемых с помощью метода моделирования, расширится на массивы, сложенные из глинистых и сланцевых пород. Это позволит более обоснованно переносить результаты лабораторных исследований горного давления на соответствующие натурные условия и получить экономический эффект за счет повышения обоснованности параметров выработок.

Формула изобретения

Композиция для моделирования горных пород, содержащая наполнитель, эпоксидную смолу, глицерин и полиэтиленполиамин, отличающаяся тем, что; с целью снижения угла внутреннего трения, он содержит в качестве наполнителя цемент и дополнительно вазелин при следующем соотношении компонентов, вес. /p.

Цемент 78,6 — 82,2

Эпоксидная смола 3,5-5,9

Глицерин 1,8 — 3,0

Полиэтиленполиамин 0,8 — 1,3

Вазелин 1!,2 — 11,7

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кузнецов Г. Н. и др. Моделирование проявлений горного давления. Л., «Недра», 1968, с. 51.

2. Авторское свидетельство СССР

Мв 557076, кл. С 04 В 25/02, 1975 (прототип).

754061 держит глицерин в количестве 50 в.ч.,смолы и полиэтиленполиамин в количестве 15 в.ч. на 100 в.ч. смеси смолы с глицерином.

Для обеспечения совместимости мелкодисперсного цемента с эпоксидным связующим в состав смеси дополнительно вводится модификатор-вазелин (медицинский). Без него смола не смачивает твердые частицы, а после поверхностной обработки цемента вазелином в смесителе смачиваемость частиц смолой существенно улучшается и получающиеся смеси цемента со смолой. имеют достаточно высокий уровень однородности (коэффициент неоднородности 2 — 4 о). Количество вазелина составляет 143 в.ч. на

100 в.ч цемента. Цементно-вазелиновая смесь не должна содержать частицы крупностью 1 мм и более.

Пример. Предварительно изготавливается цементно-вазелиновая смесь, для чего к 10,0 кг цемента, загруженного в смеситель, добавляют 1,43 кг вазелина. Перемешивание производят в течение 20 минут при комнатной температуре. Полученную смесь просеивают на сите для удаления частиц крупностью I мм и более. 10кг просеянной смеси (в ней содержится: цемента 8,75 кг (82,2е/p) и вазелина 1,25 кг (11,7О/p), вновь загружают в смеситель. Туда же вводится 0,372 кг (3,5 /p) эпоксидной смолы, 0,186 кг (1,8/а) глицерина и 0,082 кг (0,8 /p) ПЭПА. Составление связующего производят непосредственно перед введением его в цементно-вазелиновую смесь, причем введению предшествует выдержка связующего при комнатной температуре (до достижения его температуры

50 С) . При введении связующего в смесь, роторы должны вращаться. Длительность перемешивания наполнителя со связующим

10 минут, после чего смесь выгружается и уплотняется по известному способу. зя

Характеристики перемешиваемых компо ненто в:

Составитель Е. Антипенкова

Заказ 4873 28

Редактор В. Смирягина Тех е .Ш р д К. Шу4рич Корректор В. Вутяга

Тираж 626 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 1 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4