Устройство для измерения деформаций на стенках горной выработки методом частичной разгрузки на большой базе
Владельцы патента RU 2314417:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (RU)
Изобретение относится к геомеханике и предназначено для измерения деформаций стенок горных выработок с последующим вычислением по ним действующих в массиве пород главных напряжений. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности работы, уменьшении трудоемкости и повышении точности измерения. Устройство содержит маркшейдерскую рулетку с передвижным нониусом, блок натяжения рулетки, съемные реперы с крючьями для зацепления рулетки, при этом реперы выполнены в виде двух разъемных металлических клиньев, на направляющей стороне первого металлического клина репера установлен конусный стопор, состоящий из конуса, пружины и резьбовой пробки, а в другом металлическом клине на всю длину выполнено отверстие с резьбой для крючка зацепления рулетки, со стороны крючка у основания приварены две металлические пластины, а на наружное резьбовое основание надета резиновая трубка. 3 ил.
Изобретение относится к геомеханике и предназначено для измерения деформаций стенок горных выработок с последующим вычислением по ним действующих в массиве пород главных напряжений.
Известно устройство для измерения деформаций на стенках горной выработки методом частичной разгрузки на большой базе, включающее реперы съемные цангового типа, под них выбуривают отверстия непосредственно у забоя выработки на ее контуре, и с помощью индикаторной стойки измеряют ее диаметр в трех направлениях (Метод частичной разгрузки на большой базе. Н.П.Влох, А.В.Зубков, Ю.Г.Феклистов / Диагностика состояний породных массивов: Сб. тр. - Новосибирск: ИГД СО РАН СССР. 1980 - с.37-42).
Недостаток устройства заключается в его сложности, что приводит к неточности в измерениях.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для измерения деформаций на стенках горной выработки методом частичной разгрузки на большой базе, включающее маркшейдерскую рулетку с передвижным нониусом, позволяющим производить измерения с точностью ±0,05 мм, натяжение рулетки производят через блок силой 60 Н, в реперах цанговых предусмотрены крючья для зацепления рулетки (Н.П.Влох. Управление горным давлением на подземных рудниках. Метод частичной разгрузки на большой базе. М., 1994 с.28-34 (прототип)).
Недостатком этого устройства является то, что площадь распирания цанг репера ограничена площадью продольного сечения шпура, при взрыве забоя породы разрушаются и ослабляются, что приводит к неточности в измерениях.
Задачей изобретения является повышение надежности работы, уменьшение трудоемкости и повышение точности измерения.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения деформаций на стенках выработки методом частичной разгрузки на большой базе, включающем маркшейдерскую рулетку с передвижным нониусом, блок натяжения рулетки, съемные реперы с крючьями для зацепления рулетки, реперы выполнены в виде двух разъемных металлических клиньев, на направляющей стороне первого металлического клина репера установлен конусный стопор, состоящий из конуса, пружины и резьбовой пробки, а в другом металлическом клине на всю длину выполнено отверстие с резьбой для крючка зацепления рулетки, со стороны крючка у основания приварены две металлические пластины, а на наружное резьбовое основание надета резиновая трубка.
Такая конструкция устройства для измерения деформаций на стенках горной выработки методом частичной разгрузки на большой базе позволяет создать надежность работы, уменьшить трудоемкость и повысить точность измерения.
На фиг.1 - общий вид устройства для измерения деформаций на стенках горной выработки методом частичной разгрузки на большой базе; на фиг.2 показан съемный репер, выполнен в виде двух разъемных металлических клиньев, продольный разрез; на фиг.3 - разрез А-А фиг.2.
Устройство для измерения деформаций на стенках горной выработки методом частичной разгрузки на большой базе, содержащее маркшейдерскую рулетку 1 с передвижным нониусом 2, позволяющим производить измерения с точностью ±0,05 мм, блок натяжения рулетки 3 силой 60 Н, съемные реперы 4 с крючьями для зацепления рулетки, реперы выполнены в виде двух разъемных металлических клиньев 6, на направляющей стороне первого металлического клина репера установлен конусный стопор, состоящий из конуса 7, пружины 8 и резьбовой пробки 9, а в другом металлическом клине на всю длину выполнено отверстие с резьбой 10 для крючка зацепления рулетки, со стороны крючка 5 у основания приварены (С2) две металлические пластины 11, а на наружное резьбовое основание надета резиновая трубка 12.
Устройство для измерения деформаций на стенках горной выработки используют следующим образом. Выбуривают шпуры 13 непосредственно у забоя выработки на ее контуре глубиной 150-200 мм и диаметром до 45 мм под съемные реперы 4 с крючьями для зацепления рулетки, реперы выполнены в виде двух разъемных металлических клиньев 6 с опережением вставляем направляющую сторону первого металлического клина репера в шпур 13, на котором установлен конусный стопор, состоящий их конуса 7, пружины 8 и резьбовой пробки 9, при досылке обоих металлических клиньев 6, первый достигает торцевую стенку шпура и упирается, а другим металлическим клином производим распор между боковой стенкой шпура и первым клином, при этом конус 7 контактирует со стенкой породы под воздействием пружины 8, подпертой резьбовой пробкой 9.
С помощью натяжения маркшейдерской рулетки 1 через блок натяжения рулетки 3 силой 60 Н и передвижного нониуса 2 производим замеры деформаций: первый замер до взрыва по измерительным линиям в трех направлениях - два взаимоперпендикулярных (I-I и III-III) и одно под 45 градусов к ним (II-II), оставляем все съемные реперы 6 с крючьями для зацепления рулетки 1 в шпуре 13, после взрыва в такой же последовательности производим второй замер.
Затем из шпура 13 удаляем съемные реперы 6, выполненные в виде двух разъемных металлических клиньев, с помощью вкручивания специальным ключом крючка зацепления рулетки 5 в другой металлический клин, у которого на всю длину выполнено отверстие с резьбой 10, со стороны крючка у основания приварены две металлические пластины 11, а на наружное резьбовое основание надета резиновая трубка 12, конец резьбового основания выходит за пределы металлического клина, и упершись в торцевую стенку шпура 13, начинает работать на расклинку клина по направляющей стороне первого клина репера.
По разнице между начальным и конечным показателями по каждому направлению определяются соответствующие смещения контура горной выработки в измеренном направлении.
Использование предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом позволяет повысить надежность работы съемного репера, состоящего из двух разъемных металлических клиньев, и обеспечить значительные усовершенствования по пути уменьшения трудоемкости и повышения точности измерения за счет увеличения площади продольного сечения репера.
Устройство для измерения деформаций в стенках горной выработки методом частичной разгрузки на большой базе, включающее маркшейдерскую рулетку с передвижным нониусом, блок натяжения рулетки, съемные реперы с крючьями для зацепления рулетки, отличающееся тем, что реперы выполнены в виде двух разъемных металлических клиньев, на направляющей стороне первого металлического клина репера установлен конусный стопор, состоящий из конуса, пружины и резьбовой пробки, а в другом металлическом клине на всю длину выполнено отверстие с резьбой для крючка зацепления рулетки, со стороны крючка у основания приварены две металлические пластины, а на наружное резьбовое основание надета резиновая трубка.
