Способ контроля шероховатости поверхности шахтных стволов в соляных породах


 


Владельцы патента RU 2612755:

Белкин Владимир Викторович (RU)

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.
Наверх