Стенд для моделирования сдвижения горных пород Советский патент 1977 года по МПК E21C39/00 G01N3/02 

К подвижной раме 2 прикреплены рычажные весы, состоящие из рычагов 20, вертлюгов 21 с осями 22, призм 23 с крепежными винтами 24 и упоров 25. Для предупреждения боковых перемещений опускного днища при опускании или подъеме служат направляющие 26, а для крепления весов к подвижной раме - болты 27. Для размещения показывающих и записывающих приборов и аппаратуры применяют щит 28, прикрепленный винтами 29 к неподвижной раме 1. Измерительная аппаратура размещается на опускном днище 17, на контуре моделирз емой выработки и, по необходимости, в различных местах модели массива.

Стенд работает следующим образом.

Для установления необходимого угла падения пласта полезного ископаемого и вмещающих пород производится вращение винта 4, который одним концом упирается в опору 6, а другим, имеющим резьбу, вывинчивается из гайки 5. При этом раздвигаются между собой опора 6 и гайка 5, поворачиваясь в щарнирах 7. При раздвижке опоры и гайки поднимается один конец подвижной рамы 2, а второй ее конец поворачивается в щарнире 3, вследствие чего рама наклоняется. Увеличивая или уменьщая величину раздвижки, получают необходимый угол наклона рамы 2.

Для обеспечения учета сил, действующих на моделируемую выработку от веса пород, при различных углах падения стенд имеет переменные емкость и форму загрузочного ящика. Это достигается расположением под различными углами наклона к подвижной раме 2 передней стены 9 и задней стены 8 загрузочного ящика при повороте их вокруг щарниров 10.

Поворот стен производится следующим образом.

От верхних скрепляющих планок 11, имеющих ряд отверстий, отсоединяются растяжки 12, а затем скрепляющие планки 11 (верхние и нижние) отсоединяются от задней и передней стен стенда. Далее стены поворачиваются в щарнирах 10 на необходимый угол относительно подвижной рамы 2 и снова скрепляются планками 11, к которым крепятся растяжки 12 и при помощи вращения винтов 14 в гайках 13 устанавливаются в неподвижиом состоянии. К закрепленным передней и задней стенам загрузочного ящика крепятся боковые стены.

При определении величины нагрузок, действующих на моделируемую выработку, необходимо вывинчивать подъемные винты 18

из гаек 19, при этом днище опускается. Для предупреждения боковых перемещений опускного днища па нем имеются специальные пазы для перемещения по направляющим 26, имеющимся на раме 2. Величина нагрузки определяется рычажными весами. При этом концы рычагов 20, выступающие за стенд, нагружаются гирями. Под действием веса гирь нагружаемый конец рычага опускается, а рычаг поворачивается вокруг оси 22 вертлюга 21; следовательно, второй конец рычага, скрепленный с призмой 23 винтом 24, поднимается и поднимает призму, которая через упоры 25 передает подъемные усилия на опускное днище 17 и поднимает его. При первых признаках движения опускного днища вверх нагружение рычажных весов прекращается и фиксируется нагрузка. Зная нагрузку на концах рычагов, выступающих за стенд, и соотнощение их плеч, определяют суммарную нагрузку, передаваемую моделируемым массивам через измерительную аппаратуру, расположенную на днище, как разность общей нагрузки и веса опускного днища с измерительной аппаратурой, размещенной на нем, с учетом угла наклона подвижной рамы 2.

Для обеспечения приложения равнодействующей подъемной силы в центре тяжести опускного днища 17 вертлюги 21 могут вращаться вокруг болтов 27, крепящих их к подвижной раме 2, а призмы и концы рычагов имеют пазы, в которых перемещаются винты 24.

Формула изобретения

Стенд для моделирования сдвижения горных пород, имеющий подвижную и неподвижную рамы и загрузочный ящик с опускным днищем, отличающийся тем, что, с целью обеспечения контроля нагрузки, действующей на днище, и учета сил от массы пород, расположенных выще моделируемых выработок по восстанию, подвижная рама снабжена измерительным устройством, а загрузочный ящик, установленный на ней, выполнен с подвижпыми в вертикальной плоскости передней и задней стенками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Кузнецов Г. Н., Будько М. Н. Изучение проявлений горного давления на моделях, М., Углетехиздат, 1959, с. 121-122.

2.Кузнецов Г. П., Будько М. Н. Изучение проявлений горного давления на моделях, М., Углетехиздат, 1959, с. 122-123.

16

27 21 П 25

ш 7 ,5 Фи2. 2