Способизготовления трещиноватой водозащитной толщи на моделях из эквивалентных материалов Советский патент 1977 года по МПК G01N1/04 

Изобретение касается техники изготовле ния моделей из эквивалентных материалов для проведения исследований процессов сдвижений и деформаций горных пород, например, для изучения трещинообразования в подрабо- 5 танной водозащитной толще на соляных меоторожденияя.

Известен метод моделирования,, при котором на моделях из эквивалентных матери&лов воспроизводение трещиноватости осущест-io вляют насечками ножом только что изготовленного слоя, который не успел схватиться (в смесях, цементированных ;гипсовым. раствором) или остыть (в смесях, цементированных парафином). Заданную пространстве - 15 ную ориентировку поверхности кливажаосущес-рвляют соответствующим наклоном ножа вовремя нарезки слоя.

Ножи (пластинки) могут оставаться в слое -ЗО до полного его охлаждения или удаляться сразу же после нарезки кливажа l .

Недостатком этого метода является то, что моделируемые трещины являются проницаемыми для жидкостей.25

Известны TafWKe способы воспрбизведения (кливажа) массива пород в моделях гидротехнических сооружений, изготовленных из составных песчано-алебастровых блоков, склеенных (соединенных) между собой влажными растворами с цементирующими добавками

Ь

Однако песчано-алебастроБые эквивалет -ные материалы являются проницаемыми для жидкостей.

Целью изобретения является обеспечение непроницаемости слоев водозащитной толщи для жидкостей в недеформированном cocToitнии.

Это достигается тем, что блоки изготовл вают в виде пластин из парафина, а их смачивание производят в нагретой жидкости, н пример в этиловом;спирте, нагретом до 4Обб С, при этом перед соединением пластин между ними укладывают влагонепроницаемую йленку, например, из полиэтилена щириной, равной расстоянию между моделируемы ми трещинами.

Способ заключается в следующем. Для сооружения модели применяют металлический

стенд, iia горизонтальное основаине которого укладывают слон из эквивалентных материалов, например из песчано-парафиновых или песчано-гипсовых. В этой части моделируют почву, пласт, который в последующем разра- 5 бытывают, и породы кровли. Затем изготавли вают слоистую трещиноватую водозащитную толщу, залегающую непосредственно под обводненными отложениями. Для этого Hcnontrзуют изготовленные в формах:парафиновые 10 (УГОН, равные по длине и ширине модели, которые разламывают на отдельные пластины шириной, равной заданному расстоянию между моделируемыми трещинами.

Соединяют пластинь в общий слой путем is смачивания торцов пластин в нагретой жидкости, например в этиловом спирте, при тел пературе 40-55 С в течение 1-2 сек. Соединение пластин проводят при укладке каждого слоя,

Можно также изготовлять слои из заранее изготовленных пластин заданного размера, исключая операции по изготовлению длинных слоев и их разламыванию.

После изготовления очередного слоя из .s парафиновых пластин на его поверхность укладывают полосами полиэтиленовую пленку шириной, равной расстоянию между моделируемьь- ми трещинами. Затем изготавливают следующий слой,30

Рабочий диапазон температуры этилового спирта принимают от 55 до , При такой температуре в течение 1-2 с происходит быст рое размягчение нагреваемых парафиновых 35 пластин без их деформирования (температура кипения этилового спирта , температура плавления парафина 50-55),

Прода;1жительность смачивания и нагревания гшастин в спирте равна 1-2 с. Соединение пластин, нагретых в спирте за это время, обеспечивает, как показали испытания, Е1аименьшую прочность материала на изгиб и растяжение в местах моделируемых закрытых трещин, соответствующую расчетным показателям.

Формула изобрет ения

Способ изготовления трещиноватой водоз аштной толщи на моделях из эквивалент1нь1Х материалов, включающий изготовление блоков с поскостями ослабления по заданным направлениям, смачивание блоков жидкостью и их соединение, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непроницаемости слоев водозащитной толщи для жидкостей в недеформированном состоянии, блоки изготавливают в виде пластин из парафина, а их смачивание проводят в нагретой жидкости, например в этиловом спирте, нагретом до 4О55 С, при этом перед соединением пластин между ними укладывают влагонепроницаемую пленку, например, из полиэтилена шириной, равной расстоянию между моделируемыми трещинами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1,Кузнецова Г, Н, и щр. Изучение проявлений горного давления на моделях, М,, Углетехиздат, 1959, с, 129,

2,Роз С, А, и Зеленский Б, Д, Исследование механических свойств скальных оснований гидротехнических сооружений, М,, Эне гия, 1967, с, 106-107,