Устройство контроля анкерной крепи



Устройство контроля анкерной крепи
Устройство контроля анкерной крепи
Устройство контроля анкерной крепи
Устройство контроля анкерной крепи
Устройство контроля анкерной крепи
Устройство контроля анкерной крепи
Устройство контроля анкерной крепи
Устройство контроля анкерной крепи
Устройство контроля анкерной крепи

 


Владельцы патента RU 2564508:

Анисимов Федор Александрович (RU)

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам контроля состояния анкерной крепи и смещений вмещающих пород горизонтальных и наклонных подземных горных выработок, закрепленных анкерной крепью. Устройство контроля анкерной крепи содержит реперы, каждый из которых соединен гибкой связью с соответствующим ему индикатором, и устьевую трубку. При этом индикаторы закреплены на гибких связях фиксаторами, расположены один в другом или независимо друг от друга. Также в устройстве контроля анкерной крепи: репер выполнен в виде пружины с отогнутыми концами; индикаторы на внешней поверхности имеют горизонтальную трехцветную разметку, которая нанесена с помощью краски или выполнена из отдельных или объединенных на листе или оболочке полосок. Индикаторы имеют дополнительную оболочку из полимерного материала; гибкие связи выполнены из нержавеющего стального троса или из полимерных или композиционных материалов. Устьевая трубка выполнена из металлических, или полимерных, или композиционных материалов. Техническим результатом изобретения является упрощение монтажа, повышение информативности и надежности контроля состояния анкерной крепи и смещений вмещающих пород горизонтальных и наклонных подземных горных выработок. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Техническое решение относится к горному делу, в частности к средствам контроля состояния анкерной крепи и смещений вмещающих пород горизонтальных и наклонных подземных горных выработок, закрепленных анкерной крепью.

Известно устройство для проведения наблюдений за сдвижением горных пород с помощью глубинных реперов (А.с. №859815, МПК G01C 15/04, опубл. 30.08.1981), содержащее металлические стойки, соединяющую их ось с блоками, через которые перекинуты проволоки, каждая из которых закреплена одним концом на глубинном репере, а другим - соединена с грузом, а также отсчетную шкалу. При этом ось выполнена составной из дуг, соединенных торцами друг с другом, образующих кольцо, на котором радиально расположены блоки, и в местах соединений установлено на дополнительные стойки.

К недостаткам устройства относятся его сложность и громоздкость, для повышенной надежности наблюдений необходимо большое количество реперов.

Наиболее близким по технической сущности является устройство контроля расслоения приконтурного массива горных выработок (патент на изобретение РФ №2206740, МПК E21C 39/00, G01C 15/04, опубл. 20.06.2003), включающее гибкую подвеску, закрепленную на опорном репере у дна скважины в горном массиве, устье которой закреплено направляющей, торец которой выступает в выработку и через которую проходит гибкая подвеска, свободный конец которой в выработке закреплен на опорном индикаторе с цветными полосами на внешней поверхности, опорный индикатор охвачен концентрично контрольным индикатором, размещенным концом в направляющей и соединенным посредством гибкой подвески с контрольным репером. Для контроля распределения по глубине максимумов расслоения в промежутках между опорным и контрольным реперами и направляющей в скважине установлены промежуточные реперы, которые соединены гибкими подвесками с промежуточными индикаторами.

Недостатками известного устройства являются трудоемкость при монтаже из-за неудобства при установке устройства, связанного с конструктивным исполнением устьевой трубки и фиксацией индикаторов. К недостаткам относятся также низкий срок службы индикаторов, ведущий к невозможности снятия показаний. Размеры индикаторов требуют бурения скважин, а не шпуров для установки.

Технический результат заключается в повышении информативности и надежности контроля состояния анкерной крепи и смещений вмещающих пород горизонтальных и наклонных подземных горных выработок, упрощении монтажа устройства, а также увеличении его срока службы.

Технический результат достигается тем, что устройство контроля анкерной крепи, содержащее реперы, каждый из которых соединен гибкой связью с соответствующим ему индикатором, и устьевую трубку, согласно изобретению индикаторы закреплены на гибких связях фиксаторами, расположены один в другом или независимо друг от друга, выполнены с продольной проточкой или имеют отверстия под гибкую связь, устьевая трубка выполнена в виде полого незамкнутого цилиндра.

Технический результат достигается также тем, что в устройстве контроля анкерной крепи, согласно изобретению:

- репер выполнен в виде пружины с отогнутыми концами,

- индикаторы на внешней поверхности имеют горизонтальную трехцветную разметку, которая нанесена с помощью краски или выполнена из отдельных или объединенных на листе или оболочке полосок,

- индикаторы имеют дополнительную оболочку из полимерного материала,

- гибкие связи выполнены из нержавеющего стального троса или из полимерных или композиционных материалов,

- устьевая трубка выполнена из металлических, или полимерных, или композиционных материалов.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано устройство контроля для одноуровневой анкерной крепи, на фиг. 2 - устройство контроля для двухуровневой анкерной крепи, на фиг. 3 - индикатор с проточкой, на фиг. 4 - вид А по фиг. 3, на фиг. 5 - индикатор с отверстиями, на фиг. 6 - вид Б по фиг. 5, на фиг. 7 - устройство контроля для двухуровневой анкерной крепи с независимым расположением индикаторов, на фиг. 8 - устьевая трубка, на фиг. 9 - вид В по фиг. 8.

Устройство контроля анкерной крепи размещают в отверстии, например в шпуре 1, и у его устья, пробуренного в кровле или боку выработки, контур которой закреплен одноуровневой или двухуровневой анкерной крепью. Устройство позволяет осуществлять контроль смещений пород приконтурного массива горной выработки, закрепленной анкерной крепью.

Устройство контроля анкерной крепи содержит реперы (на фиг. 1, 7 - позиция 2, на фиг. 2 - позиции а, б, в), каждый из которых соединен гибкой связью 3 с соответствующим ему индикатором (на фиг. 1, 3, 5, 6, 7 - позиция 4, на фиг. 2 - позиции а′, б′, в′), и устьевую трубку 5. Устройство контроля для одноуровневой анкерной крепи включает два глубинных репера (фиг. 1), для двухуровневой - три (фиг. 2). Репер 2 может быть выполнен в виде пружины с отогнутыми концами, которые упираются в стенки шпура 1, фиксируя репер 2 на заданной глубине.

Индикаторы 4 закреплены на гибких связях 3 фиксаторами 6, выполнены с продольной проточкой 7 (фиг. 3, 4) или имеют отверстия 8 под гибкую связь 3 (фиг. 5, 6), могут быть выполнены в виде труб. Фиксаторы 6 могут быть выполнены, например, в виде пломб или трубочек, охватывающих гибкую связь 3. Такое исполнение индикаторов 4 облегчает их фиксацию. Индикаторы расположены один в другом (фиг. 1, 2) или независимо друг от друга (фиг. 7). Расположение и вид индикаторов может зависеть от диаметра отверстия (шпура, скважины). На внешней поверхности индикаторы 4 имеют горизонтальную трехцветную разметку, которая может быть нанесена с помощью краски или выполнена из отдельных или объединенных на листе или оболочке полосок. Индикаторы 4 могут иметь шкалу с разметкой, а также могут быть покрыты дополнительной оболочкой из полимерного материала (термоусадочной, ламинирующей пленки и др.) для надежной изоляции от внешних факторов. Все это необходимо для точности контроля расслоений пород кровли, а также для защиты индикаторов 4 от коррозии и попадания влаги, за счет чего увеличивается срок службы.

Гибкие связи 3 могут быть выполнены из нержавеющего стального троса или полимерных или композиционных материалов. Используются материалы стойкие к излому при изгибе.

Устьевая трубка 5 выполнена в виде полого незамкнутого цилиндра из металлических ,или полимерных, или композиционных материалов, например из оцинкованного листа, свернутого в виде цилиндра или из полимерной трубы, имеющих продольный разрез (фиг. 8, 9). Устьевая трубка 5 фиксируется в устье шпура 1 и выполняет функцию контурного репера, через нее проходят гибкие связи 3. Ее торец выступает из устья шпура 1. Такое исполнение устьевой трубки 5 облегчает ее установку, а также установку устройства контроля анкерной крепи.

Одноуровневая анкерная крепь включает анкеры первого (нижнего) уровня 9, закрепленные в шпуре (скважине), длина которых не превышает высоту выработки (фиг. 1). Двухуровневая анкерная крепь включает анкеры первого уровня 9 и анкеры второго уровня 11 (верхнего уровня, глубокого заложения), превышающие длину анкеров первого уровня 9 (фиг. 2).

Пример работы устройства контроля для двухуровневой анкерной крепи (фиг. 2). В пробуренном шпуре 1 установлены три глубинных репера (например, опорный а, первый промежуточный б, второй промежуточный в) в виде пружины с отогнутыми концами, которые упираются в стенки отверстия 1, фиксируя репер на заданной глубине. Выше закрепляющей втулки 12 анкеров второго уровня 11 расположен опорный репер а. Первый промежуточный репер б расположен выше закрепляющей втулки 10 анкеров первого уровня 9, но ниже закрепляющей втулки 12 анкеров второго уровня 11. Второй промежуточный репер в расположен ниже закрепляющей втулки 10 анкеров первого уровня 9. В устье шпура 1 закреплена устьевая трубка 5. Каждый репер (а, б, в) соединен гибкой связью 3, например, в виде нержавеющего стального троса, с соответствующим ему индикатором (а′, б′, в′). Индикатор имеет три полоски, например голубого (верхняя), оранжевого (средняя), бардового (нижняя) цвета, и миллиметровую продольную разметку. Голубой цвет соответствует началу разметки. Индикаторы расположены друг в друге. Второй промежуточный репер в соединен с индикатором в′, начало цветной разметки которого расположено на уровне нижнего торца устьевой трубки 5. Первый промежуточный репер 6 соединен с индикатором б′, начало цветной разметки которого расположено на уровне нижнего торца индикатора в′ второго промежуточного репера в, при этом индикатор а′ опорного репера а расположен ниже. Опорный репер а соединен с наиболее тонким индикатором а′, расположенным ниже других индикаторов, и имеющим, например, продольную проточку. Начало его цветной разметки расположено на уровне нижнего торца индикатора б′ первого промежуточного репера б.

Устойчивость пород выработки и работоспособность анкерной крепи характеризуется взаимным положением индикаторов. Опускание устьевой трубки 5 на индикатор в′ характеризует интенсивность смещения пород в зоне, закрепленной анкерами первого уровня 9, и, как следствие, повышение нагрузки на анкерную крепь первого уровня. Если смещения остановились на оранжевой полоске, то они в пределах нормы.

Смещение индикатора в′ на индикатор б′ свидетельствует о том, что смещения пород в зоне, закрепленной анкерами первого уровня 9, приближаются к критическим значениям и возрастает нагрузка на анкерную крепь второго уровня. Если смещения остановились на оранжевой полоске, то они в пределах нормы. Если индикатор регистрирует смещения на бордовой полоске и наблюдается продолжение смещений, необходимо принимать меры по усилению анкерной крепи.

Смещение индикатора б′ на индикатор а′ свидетельствует о том, что смещения пород в зоне закрепления анкеров второго уровня 11 приближаются к критическим значениям. Если смещения остановились на оранжевой полоске, то они в пределах нормы. Если индикатор регистрирует смещения на бордовой полоске и наблюдается продолжение смещений, необходимо принимать меры по усилению анкерной крепи.

Использование заявляемого устройства позволяет упростить монтаж, повысить информативность и надежность контроля состояния анкерной крепи и смещений вмещающих пород горизонтальных и наклонных подземных горных выработок, закрепленных анкерной крепью. Устройство можно использовать как в скважинах, так и в шпурах.

1. Устройство контроля анкерной крепи, содержащее реперы, каждый из которых соединен гибкой связью с соответствующим ему индикатором, и устьевую трубку, отличающееся тем, что индикаторы закреплены на гибких связях фиксаторами, расположены один в другом или независимо друг от друга, выполнены с продольной проточкой или имеют отверстия под гибкую связь, устьевая трубка выполнена в виде полого незамкнутого цилиндра.

2. Устройство контроля анкерной крепи по п.1, отличающееся тем, что репер выполнен в виде пружины с отогнутыми концами.

3. Устройство контроля анкерной крепи по п.1, отличающееся тем, что индикаторы на внешней поверхности имеют горизонтальную трехцветную разметку, которая нанесена с помощью краски или выполнена из отдельных или объединенных на листе или оболочке полосок.

4. Устройство контроля анкерной крепи по п.1 или 3, отличающееся тем, что индикаторы имеют дополнительную оболочку из полимерного материала.

5. Устройство контроля анкерной крепи по п.1, отличающееся тем, что гибкие связи выполнены из нержавеющего стального троса или из полимерных или композиционных материалов.

6. Устройство контроля анкерной крепи по п.1, отличающееся тем, что устьевая трубка выполнена из металлических, или полимерных, или композиционных материалов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов, расположенных в оползневых массивах, для принятия своевременных мер по защите трубопроводов при перемещениях грунта, вызванных нарушением весового баланса в результате сезонного оттаивания, насыщения грунта водой или иными причинами.

Изобретение относится к средствам создания на земной поверхности специальных топогеодезических сетей и может быть использовано в подвижных пунктах навигации и топогеодезической привязки на базе шасси специальных транспортных средств.

Изобретение относится к гидрографическому оборудованию. .

Изобретение относится к обеспечению геодезических измерений и применяется для определения высотной привязки различных зданий и сооружений и для контроля осадок в процессе их эксплуатации.

Изобретение относится к средствам подводной ориентации подводных лодок. .

Изобретение относится к гидрографическому оборудованию и предназначено для установки на дно океанов, морей, озер, водохранилищ. .

Репер // 2302614
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения смещений горных пород, элементов строительных конструкций и инженерных сооружений.

Изобретение относится к геодезии и может быть использовано в промышленном, гражданском и гидротехническом строительстве. .

Изобретение относится к области создания на земной поверхности пунктов опорной межевой сети (ОМС), являющейся геодезической сетью специального назначения, необходимой для координатного обеспечения государственного земельного кадастра, мониторинга земель, землеустройства и других операций по управлению земельным фондом России.

Изобретение относится к технике горного дела, добыче полезных ископаемых, в частности к устройствам для изучения физико-механических свойств горных пород, и может быть использовано в геологии, горной, газовой и нефтяной промышленности для расчета предельной величины давления гидроразрыва пласта.

Предложенная группа изобретений относится к измерительной технике, в частности к технике создания скважинных инклинометрических систем, и может быть использована в горном деле для контроля деформационных процессов горных пород и закладочного массива.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения напряжений в массиве горных пород. Техническим результатом изобретения является определение факта превышения значением максимального главного напряжения критического уровня, равного или превышающего 0,9 от предела прочности при сжатии σсж, что свидетельствует о переходе породы в стадию предразрушения.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения направления максимального напряжения в конструктивных элементах систем разработки относительно пробуренных в них контрольных скважин.

Изобретение относится с горному делу, преимущественно к угольной промышленности. Предложен способ определения газоносности массива угля в зоне его разрушения, включающий сменный режим работы очистного забоя по добыче угля, отработку пласта продольными полосами, измерение интенсивности газовыделения из отрабатываемого пласта в добычную смену и установление показателя нарастания интенсивности газовыделения в призабойное пространство лавы при разрушении угля.

Изобретение относится к способу и устройству для повышения добычи на месторождении, содержащем породу, которая включает в себя по меньшей мере один раскрываемый путем размельчения породы минерал ценного материала и по меньшей мере один другой минерал, причем минерал ценного материала имеет более высокую плотность, чем по меньшей мере один другой минерал.

Изобретение относится к способу и устройству для определения локальной величины зерна минерала для минерала ценного материала в породе месторождения или залежи, причем порода включает в себя по меньшей мере один другой минерал, и при этом минерал ценного материала имеет более высокую плотность, чем по меньшей мере один другой минерал.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к области инженерных изысканий, и может быть использовано для определения напряженно-деформированного состояния пород, а именно определения стадии развития деформационных процессов в массиве материала (в горном массиве, грунтов под инженерным сооружением и т.п.).

Группа изобретений относится к горной промышленности и строительству, а именно к прогнозу динамических проявлений в массиве горных пород при изменении его напряженно-деформированного состояния.

Изобретение относится к горному делу, а именно к повышению безопасности ведения горных работ. Технический результат достигается тем, что измерение относительного изменения радиационной температуры поверхности забоя пласта осуществляют дистанционно с расстояния 1,0-1,5 м через 3-5 м по длине лавы, при этом в каждой точке измерения к учету принимают среднее значение, полученное не менее чем в 30 циклах измерений, а границей защищенной зоны принимают расстояние от линии примыкания пласта к выработанному пространству до точки фиксации стабилизации значения радиационной температуры.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при оценке структурно нарушенных и удароопасных массивов горных пород и прогноза развития деформационных процессов. Способ включает оборудование гипсово-скважинной наблюдательной станции в подземной горной выработке. По контуру сечения выработки наносят гипсовый слой шириной 20-50 см, толщиной 0,5-3 см, слой наносят на борта выработки, кровлю и на почву выработки. В гипсовом слое закрепляют съемные маячки по определенной сетке. Одновременно с нанесением гипсового слоя на расстоянии 1-2 м от него пробуривают скважины по контуру сечения выработки в радиальных направлениях глубиной, необходимой для определения зоны влияния выработки. По характеру деформирования выработки определяют направление действия главных нормальных напряжений σ1 в массиве горных пород. По пробуренным наблюдательным скважинам определяют расположение трещин в массиве, добиваясь тем самым картирования - натурного отображения скважины в пространстве. По съемным маякам в гипсовом слое определяют конвергенцию горной выработки, а по результатам картирования скважин определяют направление действия главных напряжений и глубину распространения зоны повреждения пород, устанавливая тем самым механизм деформирования выработки и массива горных пород. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх