Устройство для измерения давления горных пород в шпуре, обрушающихся крупными блоками

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В ШПУРЕ, ОБРУШАЮЩИХСЯ КРУПНЫМИ БЛОКАМИ, включающее датчик давления , выполненный в виде эластичного, заполненного жидкостью баллона, помещенного в шпур, пробуренный в почве пласта, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, датчик давления снабжен толкателем с радиально-осевым каналом , выступающим из шпура, манометром и соединительным трубопроводом, при этом кольцевая полость между толкателем и стенками щпура заполнена сыпучим материалом , а трубопровод расположен в радиально-осевом канале толкателя, причем датчики размещены группами не менее чем по три, а на каждую группу датчиков уложена жесткая плита.ч (Л 4ik СО

„„SU„„1071749 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

5(59 E 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

) C +- . )) ) .,;, )

I) .

К AB ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3515067/22-03 (22) 24.11.82 (46) 07.02.84. Бюл. № 5 (72) В. П. Кругликов и М. А. Розенбаум (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследова гельский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (53) 622.35 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 486134, кл. Е 21 С 39/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР .№ 467184, кл. Е 21 С 39/00, 1975 (прототип). (54((57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В

ШПУРЕ, ОБРУШАЮЩИХСЯ КРУПНЫМИ

БЛОКАМИ, включающее датчик давле-ния, выполненный в виде эластичного, заполненного жидкостью баллона, помещенного в шпур, пробуренный в почве пласта, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, датчик давления снабжен толкателем с радиально-осевым каналом, выступающим из шпура, манометром и соединительным трубопроводом, при этом кольцевая полость между толкателем и стенками шнура заполнена сыпучим материалом, а трубопровод расположен в радиально-осевом канале толкателя, причем датчики размещены группами не менее чем по три, а на каждую группу датчиков уложена жесткая плита.

) 1071749

25

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, преимущественно угольной, и предназначено для изучения проявлений горного давления в выработанном. пространстве очистного забоя.

Известно устройство для измерения давления в выработанном пространстве, в котором в скважину, пробуренную в почве пласта до начала его выемки, помещают датчик давления с электрическим преобразователем и задают ему начальный распор.

После выемки пласта скважина с датчиками оказывается в зоне обрушенных пород и изменение напряженного состояния пород в месте установки датчика фиксируется замерной станцией (1).

Недостатком такого устройства является наличие специальной сложной аппаратуры для преобразования измеряемого давления в электрические импульсы, а также отсутствие непосредственного контакта датчика с обрушенными породами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения давления горных пород в шпуре, обрушающихся крупными блоками, включающее датчик давления, выполненный в виде эластичного заполненного жидкостью баллона, помещенного в шпур, пробуренный в почве пласта.

Устройство содержит датчик, преобразующий давление жидкости в электрический сигнал, а пространство между корпусом и стенками шпура заполнено твердеющей смесью (2) .

Недостаток устройства заключается в отсутствии непосредственного контакта датчика с обрушенными породами, наличие специальных преобразователей давления в электрические импульсы, невозможность применения на пластах, породы которых обрушаются крупными блоками, поскольку часто имеют место случаи, когда обрушенные породы образуют как бы «шатер» и, попав во внутрь его, датчик не покажет реальных давлений.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в .устройстве для измерения давления горных пород в шнуре, обрушающихся крупными блоками, включающем датчик давления, выполненный в виде эластичного, заполненного жидкостью баллона, помещенного в шпур, пробуренный в почве пласта, датчик давления снабжен толкателем с радиально-осевым каналом., выступающим из шпура, манометром и соединительным трубопроводом, при этом кольцевая полость между толкателем и стенками шпура заполнена сыпучим материалом, а трубопрозо

S5 вод расположен в радиально-осевом канале толкателя, причем датчики размещены группами не менее чем по три, а на каждую группу датчиков уложена жесткая плита.

На чертеже изображено устройство для измерения давления обрушенных пород, общий вид.

Устройство включает эластичный баллон 1, заполненный жидкостью и помещенный в шпур 2, пробуренный в почве пласта

3. На баллон устанавливают толкатель 4 так, чтобы конец его выступал из шпура, а пространство между сердечником и стенками шпура заполнено сыпучим материалом

5, например песком, для предотвращения перекоса сердечника при нагружении.

Посредством металлической трубки 6 эластичный баллон соединен с манометром 7.

На несколько толкателей, но не менее трех, уложена жесткая плита 8, на которую обрушают породы 9. Каждый эластичный баллон через коллектор может быть подключен к одному манометру.

Измерение давления обрушенных пород в выработанном пространстве очистного .забоя.

Обрушение пород за ограждением крепи происходит хаотично, поэтому блоки пород в некоторых случаях образуют «шатры» у почвы пласта, т. е. получаются пустоты, где обрушеннв1е породы не лежат на почве пласта, а зависают над ней.

Под защитой крепи в почве пласта, в средней части лавы, бурят шпуры диаметром 36 мм и глубиной до 40 см. Шпуры располагают треугольником, расстояние между углами которого 1 м, и один в центре. В пробуренные шпуры вставляют эластичный баллон с жидкостью длиной 20 см, соединенный посредством металлической трубки, заполненной жидкостью, с манометром,для этого трубку пропускают по всей лаве и выводят на штрек, где в безопасном месте укрепляют манометр. Сверху эластичного баллона 1 устанавливают толкатель 4 (можно, металлический) длиной 25 см, диаметром 35 мм таким образом, что над. поверхностью почвы выступает 5 см сердечника. На сердечники укладывают жесткую плиту 8 площадью 3 м, толщиной 30—

35 мм. Для того, чтобы жесткая плита не сдвигалась по падению-пласта, ниже ее по падению в почву устанавливают два металлических анкера, которые удерживают плиту от сползания: После соединения всей системы манометр — трубка — эластичный баллон посредством переходника, установленного у манометра, ручным маслянным насосом создают предва рительное да вле ние и полученный отсчет на манометре прини. мают за «нуль». После. перемещения секции

1071749

3 крепи, на плиту 8 обрушаются породы кровли, давление которых фиксируется манометром 7. Вместо цифрового манометра может быть подключен самопишущий манометр. в

Предлагаемое устройство может применяться при любой прочности почвы плас та, причем в случае слабой почвы она перед бурением шнура должна быть упроч4 иена любым из известных способом (химическое упрочнение, цементация и т. п.).

Преимущество предлагаемого устройста заключается в том, что устройство просто в изготовлении и в использовании, не тре5 бует сложных преобразователей, повышается точность измерения за счет увеличения площади контактирования с обрушенными породами.

Составителв Г. Алексеева

Редактор Н. Рогулич Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 1563/26 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4