Способ испытания механических свойств горных пород

Способ испытания механических свойств горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (n>956788 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.12.80 (21) 3235509/22-03

31 М Кл з с присоединением заявки №вЂ”

Е 21 С 39/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет ($3) УДК622.235 (088.8) Опубликовано 070982. Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 0709.82 (72) Авторы изобретения

М.П.Зборщик, В.В.Назимко, В.Л.Гресько и Е.И.Назимко

Донецкий ордена Трудового Красного Зна(мени

t политехнический институт (71) Заявитель

Ф .ч 1 !1 I

Ц 1

L (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ГОРНЫХ ПОРОД

Йзобретение относится к горному делу и может быть использован при испытании прочностных и деформационных свойств горных пород.

Известен способ испытания прочностных и деформационных свойств горных пород путем раздавливания образца на прессе. При этом фиксируются и деформации образца, по изменению которых судят о прочностных и деформационных свойствах горной породы (11 .

Однако это устройство характеризуется мягкой характеристикой пресса.

В начальной стадии разрушения образца потенциальная энергия сжатия,накопленная в деталях пресса, превращается в кинематическую, в результате чего образец практически мгновенно разрушается от ударной нагрузки. Это снижает резерв несущей способности породы на 20-50% и более, что уменьшает достоверность результатов испытаний.

Наиболее близким по технической 25 сущности к предлагаемому является способ испытания механических свойств горных пород, включающий изготовление породного образца и измерения давления и деформаций (2). 30

Недостатком этого способа является снижение достоверности результатов испытаний за счет того, что при вывозе породных образцов из шахты изменяется термодинамическое состояние породы. Только за счет изменения влажности образца его прочность может изменяться на 100% и более. Обеспечение сохранения исходного терьйздинамиг ческого состояния породы связано с большими трудностями.

Этот способ характеризуется громоздкостью испытательного оборудования с жесткой характеристикой в целом.

Кроме того, режим нагружения образца в лаборатории существенно отличается от реального режима, имеющего место в горном массиве. Это также вносит значительные погрешности в результаты испытаний, достигающие

30-50%.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов.

Поставленная цель достигается тем, что образец устанавливают непосредственно в выработанном пространстве горного массива, в месте его отбора, а между породным обнажением и торцом образца помещают динамометр..

95б788

Образец предварительно помещают в стабилом тр.

На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа.

Для осуществления указанного спо соба выбуривают керн из горного мас- 5 сива. На портативном переносном камнереэном станке изготовляют образец путем обрезания торцов керна.. Для исследования реального деформирования породы на контуре подготовительной выработки 1 в ее стенке 2 вынимают нишу 3. Размеры ниши.выбирают исходя иэ необходимой по условиям Испытаний скорости деформацйи (сближения) ее стенок. Чем больше простирание ни-15 ши по глубине, тем выше скорость де- формации.

После выемки отбойным молотком или выбуривания бурошнеком в нише 3 .устанавливают образец 5 ° В зазоры между образцом 5 и породными стенками 4 закладывают тенэометрический динамометр 6 с одной стороны и центрирующие плиты 7. На образец 5 одевают хомуты 8, между которыми устанавливают деформометры 9. После это.го забивают клинья 10 между стенкой

4 и плитами 7.

В процессе деформирования образца 5 эа счет сближения стенок 4 ниши 3 значение деформации фиксируют с 30 помощью деформометров 9„ а усилие— динамометром 6.

Наиболее достоверные результаты испытаний достигаются в том случае, если нишу выбуривают в месте. отбора 35 керна. Тогда образец деформируется не только в реальном режиме, но и в окружении собственных пород.

При необходимости срочно провести испытания образец устанавливают в 40 выработанном пространстве очистного забоя, где имеет место наибольшая скорость движения пород, а следовательно, и максимальная скорость нагружения.

При необходимости испытания образца в объемном напряженном состоянии его предварительно помещают в стабилометр, а затем стабилометр с образцом устанавливают в выработанное пространство.

Достоинства предлагаемого способа состоят в том, что, породы испытывают в реальном термодинамическом состоянии. Это повышает достоверность результатов на 50% и более.

Усилия в образце создается за счет деформирования реальной толщи горных пород. Это позволяет воспроизвести реальный характер процесса нагружения и повысить достоверность получаемых результатов. Эта достоверность может быть еще повышена за счет одновременного испытания нескольких образцов.

При. использовании существующих выработанных пространств, не создаваемых специально для испытания образцов, достигается экономия трудовых и денежных затрат в пределах 5-10 руб. на образец эа счет устранения необходимости применения специального испытательного оборудования с жесткимй характеристиками.

Формула изобретения

СпОсоб испытания механических свойств горных пород, включающий изготовление породного образца и измере.— ния давления и :деформаций, о т л и ч ающий ся тем, что, с целью повышения достоверности результатов, образец устанавливают непосредственно в выработанном пространстве горного массива, в месте его отбора, а между породным обнажением и торцом образца помещают динамометр.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что образец предварительно помещают в стабилометр.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ильницкая Е.И. и др; Свойства горных пород и методы их определения.

М., "Недра", 1969, с.40, 41, 151.

2. Карташов Ю.M.Ускорение метода определения реологических свойств горных пород. М., "Недра", 1973. 956788

Составитель Л.Березкина

Редактор Н.Киштулинец Техред Т.фанта

Корректор Н. Король

Подписное тная 4 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектна

Заказ 6549/16 Тираж 623

ВНИИПИ -Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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