Устройство для измерения деформации массива горных пород

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее корпус с крышкой, внутри которого размещены с возможностью . взаимодействия реостат и каретка с подпружиненными контактами, привод, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем обеспечения возможности дистанционного измерения деформаций, оно снабжено дополнительными реостатом и кареткой с подпружиненными контактами , имеющей вращения, отличную от скорости вращения основной каретки, а привод выполнен в ви;5е двухступенчатого зубчатого редуктора с зубчатой рейкой и размещен внутри корпуса, vO при этом на ведущем валу редуктора установлена основная каретка, а на ведомом - дополнительная.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУЬЛИН

4 Е51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2I) 3633738/22-03 (22) 12.08.83 (46) 30.06.85. Бюл. ¹ 24 (72) Г. Н. Безводный и В. А; Касьяненко (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт соляной промьппленности (33) 622.284.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 295884, кл. Е 21 С 39/00, 1966. 2. Билик Ш.М. и др, Приборы и аппаратуры для исследования проявлений горного давления. М., Углетехиздат., 1958, с.196-198 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЕФОРМАЦИЙ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, „„SU„„11 4418 А содержащее корпус с крышкой, внутри которого размещены с возможностью взаимодействия реостат и каретка с подпружиненными контактами, привод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем обеспечения воэможности дистанционного измерения деформаций, оно снабжено дополнительными реостатом и кареткой с подпружиненными контактами,имеющей вращения, отличную от скорости вращения основной каретки, а привод выполнен s вице двухступенчатого зубчатого редуктора с зубчатой рейкой и размещен внутри корпуса, при этом на ведущем валу редуктора установлена основная каретка, а на ведомом — дополнительная.

1164 .Изобретение относится к устройствам для исследования проявлений горного давления, а более конкретно для дистанционного измерения деформации массива горных пород и конвергенции в горных выработках.

Известны устройства для измерения деформации и конвергенции, в которых в качестве преобразователя перемещений используют реостатные датчики.

Например, устройство для измерения смещений боковых пород в горных выработках, состоящее из корпуса, поворотного рычага, реостатного датчика с зубчатым колесом ))) . )5

Недостатки устройствами малый диапазон измерений, что требует частой переустановки; не усовершенствован способ установки устройства на реперы; недостаточная точность измере- 2р ний, Известно также устройство для измерения деформаций массива горных пород, содержащее корпус с крышкой, внутри которого раэмещены с возможностью взаимодействия реостат и каретка с подпружиненными контактами, привод (21 .

К недостаткам данного устройства относится влияние рудничной автосфе- 30 ры и изменения со временем упругости стальной ленты и подпружинивающей. спиральной пружины на точность измерений. Датчик не позволяет производить измерения деформации и конвер-З5 генции в горных выработках с земной поверхности, что снижает их безопасность и оперативность. Кроме того, невозможность контролировать момент перехода подвижного контакта через 4р

"нуль" (обороты контакта) требует непрерывной регистрации сопротивления датчика с помощью специальных устройств.

t ..45

Цель изобретения - повышение чочности измерений путем обеспечения возможности дистанционного измерения деформаций.

Поставленная цель достигается тем,50 что устройство для измерения деформаций массива горных пород, содержащее корпус с крышкой, внутри котрого размещены с воэможностью взаимодействия реостат и каретка с подпружинен- 55 ными контактами, привод, снабжено дополнительными реостатом и кареткой с подпружиненными контактами, имею4)8 2 щей скорость вращения, отличную от скорости вращения основной каретки, а привод выполнен в виде двухступенчатого зубчатого редуктора с зубчатой рейкой и размещен внутри корпуса, при этом на ведущем валу редуктора установлена основная каретка, а на ведомом — дополнительная.

На.фиг.) изображен вид устройства без верхней крышки;; на фиг. 2 — разрез Л-A на фиг.l; на фиг.3 — установка устройства в подземных горных выработках.

Устройство включает корпус 1 с крышками 2, реостаты 3 с малогабаритными резисторами 4 и контактными пластинами 5, каретки б,с пружинными контактами 7, привод 8 с ведущим валом 9, промежуточным валом 10, ведомым валом 1) и зубчатой рейкой 12, направляющие втулки 13, шток 14, предохранительно-установочные трубы

15, наконечники 16, соединительные муфты 17, штанги 18, реперы 19, измерительную магистраль 20, измерительный мост 21.

Устройство работает следующим образом.

С помощью соединительных муфт 17 и наконечников )6 (фиг.3) оно устанавливается на штангах 18, ввинченных в заложенные в почве и кровле выработки реперы 19.

При относительном перемещении реперов 19 перемещаюъся штанги 18, шток 14 и соединенная с ним зубчатая рейка 12 которая находится в зацеплении с шестерней ведущего вала 9 зубчатого редуктора 8. Поступательное движение зубчатой рейки преобразуется во вращательное движение ведущего 9 и соединенного с ним через промежуточный вал 10 ведомого вала

11. Вместе с указанными валами вращаются установленные на них каретки

6 с пружинными контактами 7. При повороте каретки замыкаются поочередно соединенные между собой малога- . баритными резисторами 4 контактные пластины 5 реостатов 3. Это приводит к изменению сопротивления реостатов, величина которого регистрируется соединенной с реостатами измерительной магистралью 20 и установленным в замерком пункте на земной поверхности измерительным мостом 21 (фицЗ), По найденной величине изменения сопротивления реостатов и тарировоч3 II ным характеристикам предлагаемого устройства определяется величина перемещения реперов, а следовательно, конвергенция или деформация породного массива.

Предложенное устройство для изме" рения деформации массива горных пород имеет хорошие эксплуатационные качества. Оно может успешно использоваться для осуществления с земной поверхности дистанционного контроля за деформацией сжатия опорных целиков и конвергенцией горных выработок.

При этом для измерительной магистрали не требуется специальный кабель.

Она может выполняться любым медным проводом с изоляционным покрытием.

В качестве регистрирующего узла мо64418, 4 гут использоваться измерительные е мосты общего назначения. Срок службы устройства не ограничен. Длительность измерений зависит от скорости дефор» нации и конвергенции породного массива и длины зубчатой рейки, которая может быть различной и выбирается с учетом указанной скорости и,предполагаемой длительности измерений.

1О

Использование описанного устройства для контроля деформации опорных целиков на отработанных участках шахтных полей соляных рудников повы15 шает безопасность и оперативность его проведения, а также позволяет сократить численность группы, осуществляющей этот контроль.

1164418

11644!8

Составитель Г. Алексеева

ТехредМ.Пароцай Корректор М. де щик

Редактор М. Келемеш

3аказ 4168/31 Тираж. 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4