Состав для изготовления моделей из эквивалентного материала

Состав для изготовления моделей из эквивалентного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик оп 979634 (61) Дополнительное к авт. свид-вуР1) М. Кп.з (22) Заявлено 01 06 . 81 (21) 3 2966 09/22-0 3 с присоединением заявки ЙоЕ 21 С 39/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий. (23) Приоритет

Опубликовано071282 Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 07.12 ° 82

{33) УДК 622.235 (088 ° 8) М.С.Злотников и Ф.П.Глушихин (72) Авторы изобретения (". /

В

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени-научно- исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (73) Заявитель

f54 ) СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИН МОДЕЛЕЙ

ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНОГО МАТЕРИАЛА

85,23-93,48

1,91-4,4&

Изобретение относится к подземно. му строительству и горнодобывающей промышленности.

Для оценки устойчивости горных выработок и определения рациональных параметров различных,подземных сооружений используют метод эквивалентных материалов. В его основе лежит изготовление моделей породного массива со всеми имеющимися в нем выработками и крепежными устройствами, и последующее изучение поведения моделей под нагрузкой, воспроизводящей силовое поле моделируемого объекта.

Известен состав эквивалентного материала, содержащий сыпучий наполнитель типа песка со связующими различного типа: легкоплавкими веществами, минеральными вяжущими, синтетическими смолами 11) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является состав для изготовления моделей из эквивалентного материала,.содержащий кварцевый песок, карбамидную смолу и щавелевую кислоту $2).

Недостаток этих составов — невозможность использования их для построения объемных моделей., что обусловлено присутствием воды в смоле и катализаторе, которые применяют в виде водных растворов; выделением воды в процессе химической реакции отверждения смолы.

В объемных моделях вода полностью не может быть удалена из их толщи, >О что приводит к тому, что материал не достигает задаваемых характеристик. В процессе естественной сушки моделей при снятой опалубке полного обезвоживания смеси не происходит. Полное обезвоживание может быть достигнуто за счет химического связывания воды.:

Цель изобретения — обеспечение возможности обезвоживания смеси при

2О изготовлении объемных моделей.

Указанная цель достигается тем, что состав для изготовления моделей эквивалентного материала, содержащий кварцевый песок, .карбамидную смолу

25 и щавелевую кислоту, дополнительно содержит порошкообраэный цемент при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Кварцевый песок

ЗО Карбамидная смола

9 79634

Формула изобретения

Составитель Л.Верезкина

Редактор И. Касарда Техред З.Палий Корректор Е. Рошко

Заказ 9305/16 . Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Щавелевая кислота О, 26-0, 44

Цемент 4)35 9)85

Щавелевая кислота выполняет функцию катализатора отверждения смолы. Ее количество по отношению к смоле установлено исходя из необ- S ходимости обеспечить оптимальную скорость отверждения смолы.

Карбамидная смола является собственно связующим. Варьирование ее количества по отношению к песку поэво- iP ляет получать материалы с различными прочностями н деформационными характеристиками для воспроизведения свойств горных пород различной проч-, ности и варьирования масштаба модели-. 5 . рования. /

Цемент энергично взаимодействует с водой, химически связывает ее, устраняя тем самым необходимость .сушки материала. Процесс обезвожи- ;гО вания протекает одновременно как на наружных поверхностях моделей, так и в их глубине. Количество цемента берут иэ расчета Ц/С = 2, где Ц вЂ” вес цемента, С - вес смолы 25 и раствора щавелевой кислоты. Кварцевый песок является основным наполнителем материала.

Технология изготовления материала состоит из операций приготовления песчано-цементной смеси, составления связующего, окончательного перемешивания всех компонентов, уплотнения смеси.

Песчано-цементную смесь приготав ливают в смесителе. Затем в отдельной емкости составляют связующее из карбамидной смолы, например марки

М-19-.62, и 8%-ного раствора щавелевой кислоты. Введение связующего в песчано-цементную смесь осуществля- 4О ют при работающих роторах смесителя.

Дпительность окончательного перемешиваиия — 5,мин(в смесителе типа

СЩ. Уплотнение смеси производят путем укатки катком, передающим на- 45 грузку 240 г/см.

Прочность материалов может направлено регулироваться, что дает воэможность имитировать хрупкие. горные породы в масштабе моделирования от 5О

1/50 до 1/500.

Использование предлагаемого материала позволяет за счет химического связывания воды применять дешевую карбамидную смолу для изготовления объемных моделей хрупкого породного массива без ограничения объема (толщины ). .Это дает большие возможности для изучения деформирования пород н взаимодействия крепи с ггими в стволах подготовительных и капитальных выработках,на сопряжениях, в длинных очистных забоях на пластах крутого падения.

Присутствие цемента дает и ряд других преимуществ предлагаемому материалу. В частности, снижается концентрационно«прочностной коэффициент материала, что уменьшает влияние случайных ошибок на свойства

ЭМ при дозировке компонентов..Кроме того, цемент способствует снижению влияния влажности окружающей среды на прочность.

Состав для изготовления моделей из эквивалентного материала, содержащий кварцевый песок, карба мидную смолу и щавелевую кислоту, отличающийся тем, что, с целью обеспечения воэможности обезвоживания смеси при изготовлении ббъемных моделей, состав дополнительно .содержит порошкообразный пемент при следующем соотношении компонентов, вес.%г

Кварцевый песок 85,23-93,48

Карбамидная.смола 1,91-4,48

Щавелевая кислота 0,26-0,44

Цемент 4,35-9,85

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глушихин Ф.П. и Злотников М.С.

"Эквивалентный материал для моделиро. вания горного давления". М., ЦНИЭИ уголь, 1979.

2. Злотников М.С. Песчано-карбамидный материал для изготовления моделей. "Физико-технические проблемы . разработки полезных ископаемых", 9 2, 1974, с. 34-38.