Способ контроля шероховатости поверхности шахтных стволов в соляных породах

Использование: для контроля шероховатости поверхности участков шахтных стволов в соляных породах. Сущность изобретения заключается в том, что в нескольких местах контролируемой поверхности с использованием измерительных инструментов определяют среднюю глубину впадин, затем в этих же местах определяют значение электрической емкости воздушного зазора, образованного между поверхностью шахтного ствола, сложенного соляными породами, и поверхностью датчика прибора для измерения электрической емкости при размещении его на контролируемой поверхности, после этого по полученным данным определяют зависимость величины электрической емкости воздушного зазора в нескольких местах контролируемой поверхности от глубины впадин на этих же участках, далее определяют электрическую емкость на всей боковой поверхности породной стенки в районе пикотажного уплотнения, после чего рассчитывают ее шероховатость. Технический результат: обеспечение возможности снижения трудоемкости путем использования в качестве контролируемого параметра для определения степени шероховатости участков шахтного ствола в соляных породах электрической емкости.

 

Заявляемое изобретение относится к способам исследования или анализа материалов путем измерения электрической емкости и может быть использовано для контроля шероховатости поверхности участков шахтных стволов в соляных породах, на которых предполагается установка кейлькранцев.

Одним из основных условий безопасной разработки калийных месторождений является обеспечение полной гидроизоляции всех горных выработок от вышележащих водоносных горизонтов. Проникновение в них даже небольших количеств воды вследствие хорошей растворимости соляных пород может привести к катастрофическим последствиям. Наиболее вероятным местом возможного проникновения подземных вод в горные выработки являются вертикальные шахтные стволы.

Защита калийных рудников от затопления осуществляется применением специальных способов проходки и крепления чугунной тюбинговой крепью с заполнением затюбингового пространства бетоном. Одним из основных элементов тюбинговой крепи являются гидроизоляционные устройства - кейлькранцы. Основным элементом кейлькранца является пикотажное уплотнение, которое предназначено для создания водонепроницаемого замка в кольцевом пространстве между хвостовыми частями тюбингов опорного кольца и породным массивом. Пикотажное уплотнение должно препятствовать проникновению подземных вод (рассолов), находящихся под гидростатическим давлением, соответствующим природным условиям места установки кейлькранцев, по контактам «тюбинг - дерево», «дерево - породная стенка», а также через само уплотнение. Пикотажное уплотнение должно обеспечивать герметичность кейлькранца в течение всего периода эксплуатации ствола.

Практика строительства шахтных стволов на калийных месторождениях показала, что не всегда пикотажные уплотнения кейль-кранцев обеспечивают необходимую герметичность. В стволе № 4 Первого Березниковского рудоуправления комбината "Уралкалий" после естественного оттаивания ледопородного ограждения в сентябре 1964 г. была обнаружена течь ниже кейлькранцев с дебитом 8-9 м3/час. В августе 1970 г. через четыре месяца после прекращения работы замораживающей установки в стволе № 3 Третьего Березниковского рудоуправления произошел прорыв с нарушением герметичности всех четырех кейлькранцев, В результате ствол был остановлен. При вскрытии кейлькранцев было установлено, что проникновение рассолов произошло по контакту пикотажного уплотнения с соляной стенкой при значительном размыве ее.

Исходя из этого, боковая поверхность породной стенки в районе пикотажного уплотнения должна быть гладкой [1].

Известен способ контроля шероховатости поверхности соляных шахтных стволов в соляных породах, включающий проверку шероховатости на ощупь [2].

Недостатком известного способа является низкая точность определения шероховатости.

Наиболее близким по технической сущности является способ контроля шероховатости поверхности, в том числе и поверхности шахтных стволов в соляных породах, включающий физическое воздействие на поверхность, измерение контролируемого параметра и определение на его основании степени шероховатости [3].

Недостатком известного способа является высокая трудоемкость, заключающаяся в необходимости нанесения на контролируемую поверхность материала и использовании потока протонов или нейтронов.

Целью изобретения является снижение трудоемкости способа.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

В нескольких местах контролируемой поверхности с использованием измерительных инструментов определяют среднюю глубину впадин. Затем в этих же местах определяют значение электрической емкости воздушного зазора, образованного между поверхностью шахтного ствола, сложенного соляными породами, и поверхностью датчика прибора для измерения электрической емкости при размещении его на контролируемой поверхности. После этого по полученным данным определяют зависимость величины электрической емкости воздушного зазора в нескольких местах контролируемой поверхности от глубины впадин на этих же участках и далее определяют электрическую емкость на всей боковой поверхности породной стенки в районе пикотажного уплотнения, после чего рассчитывают ее шероховатость.

Технический результат состоит в снижении трудоемкости путем использования в качестве контролируемого параметра для определения степени шероховатости участков шахтного ствола в соляных породах электрической емкости.

Источники информации

1. Инструкция на сооружение гидроизоляционного устройства (кейлькранца) при проходке стволов на калийных месторождениях. Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии (ВНИИГ), Пермь-Березники, 1974, С. 8.

2. Ольховиков Ю.П. Крепь капитальных выработок калийных и соляных рудников. М.: Недра, 1984, С. 77.

3. Способ определения шероховатости поверхности. Патент республики Казахстан № 11549.

Способ контроля шероховатости поверхности шахтных стволов в соляных породах, включающий физическое воздействие на поверхность, измерение контролируемого параметра и определение на его основании степени шероховатости, отличающийся тем, что в нескольких местах контролируемой поверхности с использованием измерительных инструментов определяют среднюю глубину впадин, затем в этих же местах определяют значение электрической емкости воздушного зазора, образованного между поверхностью шахтного ствола, сложенного соляными породами, и поверхностью датчика прибора для измерения электрической емкости при размещении его на контролируемой поверхности, после этого по полученным данным определяют зависимость величины электрической емкости воздушного зазора в нескольких местах контролируемой поверхности от глубины впадин на этих же участках и далее определяют электрическую емкость на всей боковой поверхности породной стенки в районе пикотажного уплотнения, после чего рассчитывают ее шероховатость.



 

Похожие патенты:

Использование: для измерения характеристик сверхтвердой поликристаллической структуры. Сущность заключается в том, что устройство включает в себя устройство измерения емкости, имеющее положительный и отрицательный выводы, выщелоченный компонент, содержащий поликристаллическую структуру, первый провод и второй провод, выщелоченный компонент включает в себя первую поверхность и противоположную вторую поверхность, первый провод электрически соединяет положительный вывод с одной из поверхностей выщелоченного компонента, а второй провод электрически соединяет отрицательный вывод с другой поверхностью выщелоченного компонента.

Изобретение относится к датчику для определения содержания газа в двухфазной текучей среде, протекающей в проточной линии. Указанный датчик содержит патрон (10), выполненный с возможностью расположения в проточной линии, в потоке (F) текучей среды.

Изобретение относится к технике измерения влажности газов. Емкостной сенсор влажности содержит чувствительный элемент конденсаторного типа, состоящий из диэлектрического субстрата, нижнего электрода из коррозионно-стойкого металла или сплава, верхнего наноструктурированного электрода из коррозионно-стойкого металла или сплава, проницаемого для паров влаги, и влагочувствительного слоя, имеющего диэлектрическую постоянную, меняющуюся в зависимости от количества паров воды в окружающей среде.

Изобретение относится к синтезу островковых металлических катализаторов и углеродных нанообъектов и может быть использовано в промышленности для производства нанообъектов и наноструктурированных пленок.

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована для определения электрической емкости биосенсорной камеры. Для этого инициируют электрохимическую реакцию пробы после ее внесения в биосенсорную камеру, имеющей два электрода, расположенных в камере и соединенных с микроконтроллером.

Использование: для определения объемного содержания воды в нефти. Сущность изобретения заключается в том, что способ основан на определении изменений параметров электромагнитного поля в потоке исследуемой жидкой среды при изменении ее компонентного состава, поток жидкости в зоне измерений разбивают на множество изолированных потоков, каждый из которых взаимодействует с резонатором электромагнитного поля через выделенный участок поверхности контакта, в результате чего в резонаторе формируется электромагнитное поле, обобщающее влияния всех изолированных потоков жидкости, параметры которого принимают за среднее взвешенное для совокупности потоков в изолированных каналах и сопоставляют с соответствующими показателями продукта-аналога, обладающего известными свойствами, которые могут быть эмпирически идентифицированы как доля воды в смеси с углеводородной жидкостью.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при проведении исследований для определения состава продукции отдельных пластов и в целом скважины.

Изобретение касается способа измерения емкости датчика с емкостью (С). Датчик имеет рабочий электрод, который покрыт изолирующим слоем и лигандом, образующим аффинную поверхность.

Изобретение может использоваться для экспресс-контроля соответствия качества исследуемого бензина параметрам эталонного образца. Устройство для оперативного контроля октанового числа бензинов содержит автономный блок питания, основной емкостной датчик, конструктивно совмещенный с камерой пробоотборника контролируемого бензина, блок обработки данных, выход которого подключен к входу цифрового индикатора, аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с входом блока обработки данных, при этом в устройство введен дополнительный емкостной датчик, конструктивно совмещенный с камерой пробоотборника эталонного бензина, соединенный с одним из входов измерителя разности двух емкостей, второй вход которого соединен с основным емкостным датчиком, а его выход подключен к входу аналого-цифрового преобразователя.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения различных физических свойств (концентрации, смеси веществ, влагосодержания, плотности и др.) жидкостей, находящихся в емкостях (технологических резервуарах, измерительных ячейках и т.п.).

Использование: для определения распределения по фазам в многофазных средах. Сущность изобретения заключается в том, что схема включает три расположенные друг над другом плоскости из проволочных электродов, которые натянуты в корпусе сенсора, при этом электроды расположены в каждой плоскости на небольшом расстоянии друг от друга; две из плоскостей электродов изолированы от исследуемой среды с помощью изоляционного слоя и одна из этих двух плоскостей электродов функционирует как плоскость излучения, и другая плоскость функционирует как плоскость-приемник, и обе эти плоскости повернуты относительно друг друга под углом и расположены параллельно; третья плоскость электродов напротив не изолирована и имеет заземление и тем самым находящиеся с ней в контакте высокопроводимые части фазы аналогично заземлены, и при этом схема соединена с электронным измерительным устройством, чтобы измерять электрическую емкость или проницаемость среды в отдельных пунктах пересечения, которые образуются электродами излучения и электродами-приемниками, при этом электронное измерительное устройство загружает последовательно соответствующие электроды излучения переменным напряжением, в то время как другие электроды излучения включаются на массу и электронное измерительное устройство одновременно параллельно на всех электродах-приемниках осуществляет функцию моментального ответа сигнала тока. Технический результат: обеспечение возможности быстрого определения распределения по фазам или компонентам в сечении потока. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способам анализа преимущественно жидких углеводородных топлив, содержащих продукты этерификации растительных или животных жиров, или масел, и может быть использовано на автозаправочных станциях и нефтебазах. Способ согласно изобретению заключается в отборе заданного количества пробы, определение содержания метиловых эфиров жирных кислот, при этом измеряют удельную электрическую проводимость пробы при температуре 20±2°C, для чего датчик прибора выдерживают в пробе анализируемого топлива в течение не менее 60±1 с, и определяют содержание метиловых эфиров жирных кислот (FAME) по предложенной зависимости, при содержании метиловых эфиров жирных кислот (FAME) не более 7 об.% топливо соответствует требованиям ГОСТ Р 52368-2005. Изобретение обеспечивает сокращение времени определения содержания метиловых эфиров жирных кислот в дизельных нефтяных топливах, отбраковку некондиционных топлив в режиме ONLINE при использовании простого оборудования, не требующего специальной подготовки пробы образца и калибровки продукта. 3 табл.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей области, в частности к системе поддержания пластового давления, и может быть использовано для контроля качества мелкодисперсной смеси воды и газа при закачке смеси в пласт через систему поддержания пластового давления. Способ определения режима течения водогазовой смеси включает измерение электродвижущей силы в N точках смеси посредством N датчиков. Измерение проводят с частотой не менее 500 Гц, и по значению тока и замеренной электродвижущей силе определяют значения электропроводности водогазовой смеси в месте установки датчиков, которую затем передают в цифровом виде для построения графиков зависимости электропроводности от времени измерения для каждого датчика. Полученные графики сравнивают с экспериментальными графиками, построенными при известных режимах течения для различных потоков, а по результатам сравнения определяют режим течения водогазовой смеси. Устройство для определения режима течения водогазовой смеси содержит измерительную головку 1, внутри которой по всему периметру поперечного сечения расположены N датчиков, подключенные к блоку обработки результатов измерений 5. Технический результат - повышение точности идентификации режима течения потока водогазовой смеси. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Использование: для контроля толщины осадка в осадкообразующих жидкостях. Сущность изобретения заключается в том, что способ контроля толщины осадка основан на изменении емкости датчика при увеличении толщины осадка и заключается в размещении в сосуде с жидкостью, образующей осадок, предварительно отпарированного датчика контроля толщины осадка, содержащего электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок, имеющих зубья и основание в виде плоских прямоугольников, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание, при этом зубья одной гребенки входят в зазоры между зубьями второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров между ними, причем ширина зазора между зубьями равна ширине зуба, согласно изобретению с двух диаметрально расположенных углов датчика устанавливают дополнительные электроды таким образом, что на каждом упомянутом углу размещается по меньшей мере два плоских Г-образных электрода, причем внутренний Г-образный электрод образуют зубом и основанием соответствующей плоской гребенки, при этом потенциал дополнительных электродов обеспечивают по величине и знаку равным потенциалу вблизи расположенного электрода, образующего гребенку. Технический результат: обеспечение возможности уменьшения влияния емкости других тел на изменение емкости рабочего тела конденсатора, что, в свою очередь, обеспечивает возможность нивелировать краевой эффект и, тем самым, повысить точность измерений. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам определения физических свойств веществ путем электрических измерений. Способ экспрессного контроля теплотехнических качеств материалов строительных конструкций включает в себя операции по измерению емкости, преобразованию ее в пачки импульсов, передаче информации в измерительно-вычислительный блок, вычислению значений искомых параметров по индивидуальным формулам для каждого параметра и регистрации этих значений на индикаторном элементе. При этом вычисление значений искомых параметров выполняют по единой формуле, имеющей вид Yi=ai+bi⋅ΔX+ci⋅(ΔX)2, где Yi - искомый параметр; ai, bi, ci - эмпирические константы, полученные экспериментально и внесенные в постоянную память устройства; ΔХ - разность между числами импульсов в пачках, переданных в измерительно-вычислительный блок до и после установки датчика на поверхность контролируемой конструкции, соответственно, причем число определяемых параметров больше двух (i>2). Техническим результатом является расширение функциональных возможностей, заключающееся в увеличении числа измеряемых параметров, и упрощение вычислений. 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для определения влажности зерна. Каждый зерновой бункер содержит блок сбора данных, соединенный с множеством емкостных кабелей для измерения влажности, причем каждый содержит множество сенсорных узлов, расположенных вдоль него с шагом. Каждый сенсорный узел содержит пару проходящих продольно емкостных пластин емкостного датчика измерения влажности, расположенных параллельно и на расстоянии друг от друга с образованием проходящего продольно между емкостными пластинами зазора. В продольном зазоре между емкостными пластинами расположена монтажная плата, содержащая микропроцессор, память и датчик температуры. Наружный корпус обеспечивает герметичный кожух, расположенный вокруг монтажной платы, емкостных пластин и продольного отрезка кабеля для измерения влажности, который проходит через отверстия в каждом продольном торце корпуса и уплотняет их. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к устройствам для определения влажности зерна. Каждый зерновой бункер содержит блок сбора данных, соединенный с множеством емкостных кабелей для измерения влажности, причем каждый содержит множество сенсорных узлов, расположенных вдоль него с шагом. Каждый сенсорный узел содержит пару проходящих продольно емкостных пластин емкостного датчика измерения влажности, расположенных параллельно и на расстоянии друг от друга с образованием проходящего продольно между емкостными пластинами зазора. В продольном зазоре между емкостными пластинами расположена монтажная плата, содержащая микропроцессор, память и датчик температуры. Наружный корпус обеспечивает герметичный кожух, расположенный вокруг монтажной платы, емкостных пластин и продольного отрезка кабеля для измерения влажности, который проходит через отверстия в каждом продольном торце корпуса и уплотняет их. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к системам двигателя с датчиком влажности. Представлены способы и системы эксплуатации двигателя с емкостным датчиком влажности. В одном из вариантов осуществляют контроль за изменениями датчика давления и влажности с одновременным направлением газов в воздухозаборник двигателя ниже по потоку от датчика влажности и выше по потоку от компрессора, в случае, если контролируемые изменения датчика давления и влажности меньше соответствующих пороговых значений, осуществляют интрузивное регулирование давления в воздухозаборнике и выполняют индикацию ухудшения работы датчика влажности, когда показания влажности изменяются на величину, которая меньше первого порогового значения, а давление на датчике изменяется на величину, которая больше второго порогового значения. Техническим результатом является повышение точности показаний датчика влажности. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к системам двигателя с датчиком влажности. Представлены способы и системы эксплуатации двигателя с емкостным датчиком влажности. В одном из вариантов осуществляют контроль за изменениями датчика давления и влажности с одновременным направлением газов в воздухозаборник двигателя ниже по потоку от датчика влажности и выше по потоку от компрессора, в случае, если контролируемые изменения датчика давления и влажности меньше соответствующих пороговых значений, осуществляют интрузивное регулирование давления в воздухозаборнике и выполняют индикацию ухудшения работы датчика влажности, когда показания влажности изменяются на величину, которая меньше первого порогового значения, а давление на датчике изменяется на величину, которая больше второго порогового значения. Техническим результатом является повышение точности показаний датчика влажности. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к области медицинского тестирования, в частности к определению концентрации аналита в образце. Способ определения концентрации аналита в образце включает: введение образца с аналитом в электрохимическую ячейку; определение первой концентрации аналита; определение результата измерения параметра, коррелирующего с физическим свойством электрохимической ячейки; вычисление поправочного коэффициента и определение концентрации аналита с учетом поправочного коэффициента. Электрохимическая ячейка имеет первый и второй электроды, при этом на втором электроде отсутствует покрытие из слоя реагента. При этом определение емкости электрохимической ячейки содержит: приложение первого тестового потенциала Е1 между первым и вторым электродами, приложение второго тестового потенциала Е2 между первым и вторым электродами и обработку части тестовых токов посредством суммирования токов. Также раскрывается вариант способа определения концентрации аналита в образце и варианты электрохимической системы. Группа изобретений обеспечивает сохранение точности определения концентрации аналита во время хранения электрохимической системы. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил., 4 табл., 5 пр.

Использование: для контроля шероховатости поверхности участков шахтных стволов в соляных породах. Сущность изобретения заключается в том, что в нескольких местах контролируемой поверхности с использованием измерительных инструментов определяют среднюю глубину впадин, затем в этих же местах определяют значение электрической емкости воздушного зазора, образованного между поверхностью шахтного ствола, сложенного соляными породами, и поверхностью датчика прибора для измерения электрической емкости при размещении его на контролируемой поверхности, после этого по полученным данным определяют зависимость величины электрической емкости воздушного зазора в нескольких местах контролируемой поверхности от глубины впадин на этих же участках, далее определяют электрическую емкость на всей боковой поверхности породной стенки в районе пикотажного уплотнения, после чего рассчитывают ее шероховатость. Технический результат: обеспечение возможности снижения трудоемкости путем использования в качестве контролируемого параметра для определения степени шероховатости участков шахтного ствола в соляных породах электрической емкости.

Наверх