Устройство для имитации в моделях горных выработок с крепями регулируемой податливости Советский патент 1961 года по МПК E21D11/00 G01N3/02 

Известны устройства, имитирующие в моделях выработки, для исследования закоиомерностей взаимодействия креии выработок с боковыми породами, осиованные на принципе вытекания жидкости, помещенной в сжимаемый сосуд.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что она выполнено в виде трубы с механически перемещающимся внутри фигурным валом. Труба снабжена стержнями, скользящими во втулках,, укрепленных в стенках трубы перпендикулярно к ее оси, и nocTOHiraa прижатыми к фигурному валу пружинами. Таким образом, действие предлагаемого устройства основано на иринципе механического перемещения фигурного вала внутри модели выработки. Устройство в таком выполнении позволяет исследовать на моделях перемещения и напряжения в зоне неуиругих деформаций, образованных вокруг выработок.

На фнг. 1 изображено описываелгое устройство для имитации в моде.чях вертикальных стволов в общем виде; на фнг. 2 - то же, для имитации горных выработок прямоугольного сечения.

Модель ствола вЕзгполнена в виде трубы, торцы которой закрыты / и цапфой 2. Внутри трубы помещен фигурный вал 3, изготовленный заодно -с двумя конусами. В стенке трубы с четырех сторон ук1}ег леиы втулки 4, иричем расстояние между втулками ио высоте соответствует расстоянщо между конусами вала. втулок скользят стержни 5, постоянно прижимаемые к кoнyca пружинами 6. К концам стержней прпкреплены внутренние сегменты 7. Зазоры между внутреннилгл сегментаМи закрыты внешними ceгмeнтa и 8, кот01рые связаиьг .между собой пруж1И1ами 5 через кольца 10.

. 2 -:

При вращении вала он вместе с конусами перемещается вдоль оси трубы.в соответствии с щагом резьбы гайки. Во время иодъема вала стержни постепенно втягиваются внутрьтрубы, одновременно перемещая сегменты 7 и 8. При этом диаметр ствола уменьшается.

Подборомщага резьбы гайки и верхнего конца вала н наклона образующих конусов получают требуемый щаг сокращения диаметра ствола за один оборот вала. Если оснастить поверхности выработок динамометрическими устройствами, можно выявить зависимость давления на крепь от податливости ее в разных массивах.

Принципиально устройство такой конструкции применимо также и для моделирования горизонтальных и наклонных горных выработок как црямоугольного, так и трапецеидального сечения.

Например, для выработки прямоугольного сечения перемещающиеся боковые стенки // и кровля (верхняк) 12 связаны посредством стержней 13, находящихся во втулках 14 и иржимаемых пружинами J5 к конусам вала 16. Для уравновещивания давления стержней вал снабжен опорой 17, расположенной внутри трубы 18. Зазоры между верхняком и боковыми стенками закрыты уголками 19 с пружинами 20.

Предмет изобретения

Устройство для имитации в моделях горных выработок с крепями регулируемой податливости, отличающееся тем, что, с целью исследования на моделях перемещений и напряжений в зоне неупругих деформаций, образованных вокруг выработок, оно выполнено в виде трубы с механически перемещающимся фигурным валом, снабженной стержнями, скользящими во втулках, укрепленных в стенках трубы перпендикулярно к ее оси, и иостоянно прижатыми к фигурному валу пружинами.