Стенд для определения устойчивости горных выработок Советский патент 1983 года по МПК E02D1/02 

Изобретение относится к области строительства и предназначено для моделирования устойчивости горных выработок и сооружений на эквивалентных материалах..

Известен стенд для определения устойчивости горных выработок, включающий раму с закрепленной полуцилиндрической камерой, противовес, моделирующий материал, выполненный в виде шариков с paзны t удельным весом, и измерительное приспособление l.

Недостатком данного стенда является низкая точность определения контактных деформаций слоистых материалов .

Наиболее близким техническим ре- . шением к описываемому изобретению является стенд для определения устойчивости горных выработок, включающий поворотный лоток с прозрачными боковыми стенками для размещения модели из эквивалентных материалов и измерительные приспособления 2.

Недостатками конструкции этого стенда является невозможность многократного использования материалов модели и слабого слоя ввиду их перемещения и изменения свойства контактного слоя и скорости смещения массива модели в ходе эксперимента.

Цель изобретения - повышение Т951ности определения в сложных массивах.

Достигается цель тем, что стенд для определения устойчивости горных выработок, включсиощий поворотный лоток с прозрачными боковыми стен10ками для размещения модели из эквивалентн1лх материалов и измерительные приспособления, снабжен многополюсным электромагнитом, установленным под днищем лотка и обра15щенным к основанию модели.

На чертеже изображена схема стенда для определения устойчивости горных выработок.

Стенд состоит из лотка 1 с проз20рачными стенками и магнитопроницаемым днищем 2, установленным на основании 3, плоского многополюсного магнита 4. Модель горной выработки содержит слабый слой 5, на который укладывают эквивалентный материал б модели.

Стенд работает следующим образом.

Лоток 1 устанавливают на основании 3 с возможностью поворота под yiu 0 лом падения сЧ. контактного сло.я. .На

днище 2 лотка засыпают исследуекмй слабый слой 5 материала.

В качестве слабого слоя используют ферритову кг крошку, стальную или чугунную дробь, железные опилки, которые могут быть извлечены из материала модели для повторного использования путем магнитного обогащения.

На слабый слой 5 уклгщьгвают эквивалентный материал 6.

Затем подключают электромагнит 4 и на ферромагнитный материал 6 воздействуют регулируемым магнитньм полем для изменения сцепления и угла ёнутреннего трения в слое. Изменение механических свойств ферромагнитного материала обеспечивает регулирование скорости смещения слоя б модели, что позволяет имитировать параметры контактных.смещений горных пород при различных условиях залегания Деформация модели происходит при снижении прочностных характеристик ферромагнитного материала под действием уменьшения напряженности магнитного поля.

Стенд позволяет изменять скорость контактного смещения модели при моделировании деформаций горных выработок, что обеспечивает возможность изучения условий устойчивости горных выработок в слоистом массиве.

Формула изобретения

Стенд для определения устойчивости горных выработок, включающий, по10 воротный лоток с прозрачными боковыми стенками для размещения модели из эквивалентных материалов и измерительные приспособления, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повы15 шения точности определения в сложных массивах, он снабжен многополюсным электромагнитом, установленным под днищем лотка и обращённым к основанию модели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 420903, Е 02 О 1/02, 1971.

2. Фисенко Г.С. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. М., Недра, 1965, с. 16 (прототип).