Модельный материал Советский патент 1976 года по МПК C04B25/00 E21B49/00 

Изобретение может быть использовано при моделировании механики горных пород для из)чения проявления горного давления н деформации горных пород.

Известен утяжеленный материал, используемый для моделирования методом эквивалентных материалов, включающий (в вес. %}: тяжелый наполнитель 71,2-78,1, вяжущее (гипс или цемент) 7,1-17,8, вода 7,1-10,6

1. Однако увеличение объемного веса в таком

модельном материале приводит к повышению прочностных показателей, так прочность на растяжение при изгибе составляет 4-20 кг/ /см. Приготовление этих материалов производится трудоемкими, непроизводительными методами.

Из известных составов наиболее близким к описываемому является материал, включающий наполнитель - песок, дробь и другие, а также вяжущее - парафин 2.

Недостатком этого состава является относительно высокие прочностные показатели, что ограничивает его применение в наиболее распространенных масштабах моделирования (1 :100 и 1 :200) и удовлетворяет требованиям эквивалентности горным породам только при крупномасштабном моделировании от 1 : 10 до 1 : 50. Кроме того, значительная крупность зерен тяжелого наполнителя - до 2-

3 мм не позволяет получать достаточно однородный состав материала, что приводит к снижению точности результатов исследования методом моделирования на эквивалентных материалах.

Целью изобретения является повыщение однородности материала и уменьшение масштаба моделирования.

Для этого модельный материал в качестве тяжелого наполнителя содержит железный концентрат и дополнительно слюду при следующем соотношении компонентов, вес. %: Парафин1,9-7,5

Слюда1,5-7,2

Железный концентратОстальное

Были испытаны 10 составов смесей, для чего предварительно подготовленная смесь компонентов помещалась в специальнзто камеру с электроподогревом, где проводили ее механическое перемешивание. Затем смесь высыпали в опалубку, выдерживали до затвердевания и после чего полученный материал распиливали на образцы размером 5X5x5 и 2X2X2 см. Физико-механические свойства материала различного состава приведены в таблице.

Оптимальное содержание молотой слюды

находилось в пределах 1,5-7,2%, при STOV

увеличение ее содержания в смеси выше укаТаблица

занного предела приводит к увеличению пористости модельного материала и снижению объемного веса.

Более низкие прочностные показатели полученного утяжеленного материала расширяет область его применения для исследования вопросов механики горных пород в масштабах от 1 : 10 до 1 : 200 без дополнительных затрат на создание лабораторных стендов значительных размеров.

Крупность частиц предлагаемого тяжелого наполнителя не превышает 1 мм, что позволяет исключить трудоемкую операцию дробления тяжелого наполнителя при одновременном получении достаточно однородного материала. Технология изготовления предложенного состава не меняется по сравнению с применяемым ранее песчано-парафиновым материалом.

Формула изобретения

Модельный материал, включающий тяжелый наполнитель и парафин, отличающийс я тем, что, с целью повышения однородности материала и уменьшения размера модели, он в качестве тяжелого наполнителя содержит железный концентрат и дополнительно слюду при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Парафин1,9-7,5

Слюда1,5-7,2

Железный концентратОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

ИГД им. Скочинского, 1965, с. 18-19.

2.Авт. св. № 382591, кл. С 04Ь 9/06, 1972.