Устройство для определения деформируемости горных пород в подземных выработках

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение надежности работы и достоверности измерений. На соединенных друг с другом секциях несущего каркаса установлены эластичные камеры (К) 5, средства измерения деформаций и втулки 6. Штампы 2 выполнены в виде коробчатых сегментов из наружных выпуклых элементов (Э) 3 и внутренних плоских Э 4, контактирующих с К 5. Между Э 3,4 установлены траверсы (Т) 7 с направляющими штангами 8, установленными во втулках 6. На центрах Т 7 закреплены шарнирные опоры 9, контактирующие с Э 3. С помощью магистрали 10 К 5 сообщены с источником давления среды. Устройство устанавливают в подземной выработке. При подаче сжатого воздуха в К 5 усилие через Э 4 передается на опоры 9 и приводит к поступательному перемещению Т 7 со штангами 8 относительно секций 1. Взаимодействие опор 9 с Э 4 обеспечивает поворот штампов 2 на опорах 9 в соответствии с изменяющейся в процессе нагружения геометрии контура выработки. Измеряя перемещение штампов 2 относительно секций 1 и изменяя давление в К 5, определяют коэффициент упругого отпора пород и равновесное состояние массива. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (15) А3 (55) 4 E 21 С 39/00

5E f_#_63843

ПАТИТ!)Л i ., :.. (СИАЛ ьлБЛИ() : А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4321371/23-03 (22) 04. 09. 87 (46) 07. 07. 89. Бюл, )г 25 (71) Конструкторско-технологическое бюро Треста "Союзшахтоспецпромстрой" и Проектный и научно исследовательский институт 1 Донецкий ПромстройНИИпроект (72) В. Т. Сыромкин, Б. А. Тягнерядко, О. Н. Долбиков, П, П. Бессолов, К. С. Новиков, Г. P. Розенвассер, Ю. Е. Иамрин и В. С. Ольмезов (53) 622.289(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 207444, кл. Е 02 D 1/00, 1965. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМИРУЕМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД В ПОДЗЕМHblX ВЬ(РАБОТКАХ (57) Изобретение относится к горному делу. Цель из обретения — повьппение

2 надежности работы и достоверности измерений, На соединенных друг с другом секциях несуг(его каркаса установлены зластичные камеры (К) 5, средства измерения деформаций и втулки 6. И-ампы 2 выполнены в виде коробчать(х сегментов из нарухных выпуклых . .У элементов (Э) 3 и внутренних плоских

Э 4, контактирующих с К 5. Между Э 3, 4 установлены траверсы (Т) 7 с направлявшими штангами 8, установленными во втулках 6. На центрах Т 7 закреплены шарнирные опоры 9, контактируюг(ие с 3 3. С помощью магистрали

10 К 5 сообг(ены с источником давления среды. Устройство устанавливают в подземной выработке. При подаче сипато го воздуха в К 5 усилие через Э 4 передается на опоры 9 и приводит к поступательному перемег(ению Т 7 со итак- С»

1492049 гами 8 относителен.но секции 1. Вэаю одействие опор 9 с Э 4 обеспечивает поворот штампов 2 на опорах 9 в соответствии с изменяющейся в процессе на-5 нагружения геометрии контура выработИзобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для определения дефо рмируемос ти не скол ьких горных пород, Цель изобретения — повышение надежности работы и достоверности измерений.

На фиг. 1 показано устройство для определения деформируемости горных пород в подземных выработках, общий вид, на фиг ° 2 — узел I на фиг. I; на фиг. 3 — раз ре з А-A на фиг. 2. !

Устройство содержит несущий к а р кас, состояций из соединенных между 25 собой сек ций 1, штампы 2, выполненные в виде коробчатых сегментов из наружных выпуклых и внутре них плоских элементов 3 и 4, эластичные камеры

5, расположенные между секциями 1 30 каркаса и плоскими элементами 4 штампов 2, втулки 6, закрепленные на секциях 1 каркаса, траверсы 7, расположенные между элементами 3 и 4 штампов 2 и имеюцие направляющие штанги

8, установленные во втулках 6 с возможностью перемещения, шарнирные опоры 9, закрепленные по центрам траверс

7 и контактируюцие с выпуклыми элементами 3 штампов 2, иСточник (не 40 показан) давления среды, сообщенный посредством магистрали 10 с полостями эластичных камер 5 и средства 11 измерения деформаций. Шарнирные опоры

9 включают крепежные детали 12 с внут 45 ренней сферической поверхностью.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают в подземной выработке пройденной с минимальВ

50 но возможным нарушением природного напряженного состояния массива путем разработки породы с некотррым недобором и последующей ее надреэкой ножевой частью проходческого щита при его передвижке. Затем в полости эластичных камер 5 через пневматическую магистраль 10 подают сжатый воздух, создавая начальное равновесное соки. 1!вперяя перемещение штампов 2 оТ цосительцо секций 1 ц изменяя давление в Е 5 определяют коэффициент упругого отпора пород и равновесное состояние массива. 3 ил. стояние в массиве з а счет подпорного давления в эластичных камерах 5, равного горному давлению. Цри этом перемещения эластичных камер 5 передаются через плоские элементы 4 штампов 2 на траверсы 7, а последние через шарнирные опоры 9 воздействуют на выпуклые элементы 3, контактирующие с породой. Благодаря тому, что поступательное перемещение траверс 7 с направляющими штангами 8, скользящими во втулках 6 секций I, передается на выпуклые элементы 3 через шарнирные опоры 9, штампы 2, сохраняя свой геометрический центр, поворачиваются на опорах 9, копируя меняющуюся в процессе нагружения геометрию контура выработки.

Воздействие плоских элементов 4 на траверсы 7 по их геометрическому центру через детали 12 опор 9 обеспечивает снижение вероятности заклинивания направляющих нтанг 8 во втулках

6 секций 1 каркаса.

Таким образом, давление в эластичных камерах 5 воспринимается с одной стороны секциями 1 несущего каркаса, а с другой — через штампы 2 передается на породу. Средствами 11 производятся измерения пространственных перемещений штампов 2 относительно секций 1 несущего каркаса.

После того, как забой отойдет на расстояние, при котором его влияние не сказывается на деформации массива, произ водят непосредственно определение свойств породы. При этом устройство может быть использовано как дпя определения коэффициентов упругого отпора (при принудительном ступенчатом повышении давления в эластичных камерах 5), так и для определения равновесных состояний массива (естественной деформируемости горных пород) в незакрепленной выработке (при принудительном ступенчатом понижении давления в эластичных камерах). В обоих случаях работа устройства ана149э0ч9 логична описаннои. Изоб рот ение поз

c Th P káîòkk

1 ст и мерений воляет понысить н здсжно устройства и достоверно за счет снижения вероят вания штампон 2 и обесп янных плоггадей контакта поверхност ью выработки.

Кроме того, исключае кое выполнение ныравнив вок. ности заклиниечения посто— штампов 2 с тся трудоемающих облицоФорм улан зобретени я

Устройство для определения деформируемости горных пород н подзе.нных выработках, содержсащее несущий каркас, состоящий из соединенных. между собой секций, штампы, предназначенные дпя взаимодействия с пооодой, эластич|п е камеры, ра. ° 1E .г епные между секциями каркаса и штампами, источник давления среды, сообгге нный с эластични1и камерами, и средства измерения деформаций, о т л и ч з ю г е е с я тем, что, с целью поньпяения надежности в работе и достоверности измерении, оно снабжено нтулками, закреп1ð ленными на секциях каркаса, траверсами с направляющими штангами, установленными во втулках, и шарнирными опорами, закрепленными по центрам траверс, при этом каждый из штампов вы15 полнен в виде коробчатого сегмента из наружного выпуклого и внутреннего плоского элементоВ, траверсы расположены между элементами штампов, а шарнирные опоры соединены с их нарукными эд элементами.

1492049

Составитель В. Тальвойш

Редактор В. Бугренкова Техред А. Кравчук Корректор M. Иароши

Заказ 3848/35 . Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, r. Ужгород, ул. Гагарина, 1! ll

101