Способ контроля опасных смещений кровли

 

Использование: сигнализация об опасных смещениях кровли горных выработок при ведении подземных горных работ. Сущность изобретения: в кровле горной выработки бурят шпуры, В забоях шпуров устанавливают анкеры с тягами, выходящими из шпуров. Концы всех тяг соединяют с одной хемилюминесцентной ячейкой, размещенной между устьями шпуров. Хемилюминесцентная ячейка состоит из прозрачного внешнего контейнера и хрупкой внутренней капсулы. В контейнере и капсуле находятся химические реагенты. При смещении кровли хрупкая капсула разрушается и химические реагенты смешиваются, В результате смешивания возникает хемилюминесцентное свечение, По моменту возникновения свечения определяют опасные смещения кровли. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспУБлик (5!)5 Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4790420/03 (22) 12.02.90 (46) 07.08.92. Бюл, ¹ 29 (71) Отдел Института горного дела СО АН

СССР (72) Е.А,Мамышев, B,È,Øòåëå и А,В.Баранов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1025475, кл, Е 21 С 39/00, 1983, Патент США

N 3844248, кл, G 01 d 21/00, опублик. 1974. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОПАСНЫХ СМЕЩЕНИЙ КРОВЛИ (57) Использование: сигнализация об опасных смещениях кровли горных выработок при ведении подземных горных работ. СущИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для сигнализации опасных смещений кровли в горных выработках при ведении подземных горных работ.

Известен способ, включающий бурение шпура и установку в нем, например, сигнального блака.с выпадающими сигнальными стержнями. ..:Недостатком способа является низкая надежность способа и сложность изготовления и монтажа блока.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ, включающий бурение шпура из выработки в кровлю, закрепление в районе забоя шпура одного конца тяги, закрепление на другом конце тяги хемилюминесцентной ячейки, состоящей иэ прозрачного (или полупрозрачного),, ЯЛ,, 1752952 А1 Ю Ч . /,) l3 f&JApll I .I ....,.

ЕТЕ Н ИЯ, .:::;-:. -.::;.-""L><",: ""

Ф %.а,ч,, ность изобретения: в кровле горной выработки бурят шпуры, В забоях шпуров устанавливают анкеры с тягами, выходящими из шпуров. Концы всех тяг соединяют с одной хемилюминесцентной ячейкой, размещенной между устьями шпуров. Хемилюминесцентная ячейка состоит из прозрачного внешнего контейнера и хрупкой внутренней капсулы. В контейнере и капсуле находятся химические реагенты. При смещении кровли хрупкая капсула разрушается и химические реа генты смешиваются, B резул ьтате смешивания возникает хемилюминесцентное свечение, По моменту возникновения свечения определяют опасные смещения кровли. 2 ил, контейнера и хрупкой капсулы, содержащих соответственно по одному химическому реагенту, создающих хемилюминесцентное свечение при разрушении хрупкой капсулы под воздействием горного давления.

Недостатком способа является то, что с помощью одного датчика контролю подвергается весьма ограниченная площадь кровли горной выработки.

Цель изобретения — повышение эффективности контроля площади кровли горной выработки, Это достигается тем, что согласно способу, включающему бурение шпуров в кровлю выработки, установку в забоях шпура анкера с тягой, выходящей из шпура, установку на поверхности кровли хемилюминесцентной ячейки, соединенной с тягай, регистрацию свечения ячейки, по моменту возникновения которого определяют опасные смещения кровли, хемилюминесцент1752952 ную ячейку размещают между устьями нескольких контрольных шпуров, причем все выходящие из них тяги соединены с этой ячейкой.

На фиг.1 показано линейное размещение нескольких шпуров, соединенных с одной хемилюминесцентной ячейкой (а — вид сбоку, б — вид снизу); на фиг,2 — размещение шпуров в форме конверта, вид снизу.

Способ осуществляют следующим образом, В сложных горногеологических и горнотехнологических условиях при высоком горном давлении и нарушенности горных пород бурят из горной выработки шпуры 1 в кровлю 2. В районе забоя шпуров закрепляется верхний конец проволочных тяг 3 (например, с помощью распирающего якоря

4, с которым связана тяга), на другом конце тяг закреплена хемилюминесцентная ячейка, состоящая из прозрачного упругого внешнего контейнера 5, с которым непосредственно и связаны тяги, и хрупкой внут-. ренней капсулы 6. В капсуле находится один, а в контейнере — второй компонент, которые при смешивании создают холодное хемилюминесцентное свечение, Такими компонентами могут быть соответственно растворы пероксида водорода и бис-(2-нитрофенил)оксалата, При активизации смещений горных пород на площади, охватываемой пробуренными шпурами, происходит натяжение какой-либо тяги или всех тяг вместе, хрупкая капсула 6 разрушается, что приводит к смешиванию реагентов и возникновению свечения, которое и является сигналом об опасном смещении кровли, Таким образом значительно увеличивается площадь контролируемой одним датчиком кровли выработки, В горных выработках, имеющих значительную ширину, дополнительные шпуры бурят так, чтобы охватить всю ширину кровли, т,е, в форме конверта (фиг.2), Воздейст вие на датчик при активизации смещений горных пород аналогично описанному.

Для контроля всей площади кровли горных выработок группы шпуров, связанные с одной хемилюминесцентной ячейкой, располагаются по всей длине выработки. Таким

5 образом контролируется вся площадь кровли горной выработки, Чувствительность датчика, т,е, критическая величина смещения кровли, определяется аналитическими методами или на

10 основе практических данных. Для угольных месторождений онэ составляет 10-20 см и более. Допустимая величина смещений кровли 2 (когда датчик не срабатывает} регулируется путем выбора свободного прови15 сания тяги. Для рудных месторождений, где высока вероятность внезапных обрушений, эта величина может быть минимальной. Определение величины критических смещений здесь детально не рассматривается, так как

20 этот вопрос является предметом многочисленных исследований в геомеханике. Длина шпурэ 1 выбирается из условий размещения якоря 4 за пределом активной зоны, где возможны смещения горных пород. B зави25 симости от горногеологических условий длина шпура может составлять 2-6 м, Таким образом. за счет обьединения нескольких шпуров в звенья, связанные с одним датчиком, увеличивается площадь

30 контролируемой кровли. За счет размещения звеньев по всей длине выработки контролируется вся площадь кровли.

Формула изобретения

Способ контроля опасных смещений

35 кровли, включающий бурение шпуров в кровлю выработки, установку в забоях шпура анкера с тягой, выходящей иэ шпура, установку на поверхности кровли хемилюминесцентной ячейки, соединенной с тягой, 40 регистрацию свечения ячейки, по моменту возникновения которого определяют опасные смещения кровли, отл и ч,а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности контроля эа счет увеличения площади кров45 ли, контролируемой одной ячейкой, хемилюминесцентную ячейку размещают между устьями нескольких шпуров, а все выходящие из них тяги соединяют с этой ячейкой.

1752952

1752952

Составитель Е.Мамышев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор H.Ñëîáîäÿíèê

Редактор Н.Яцола

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2743 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5