Устройство для измерения динамических давлений в горных породах

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (11) 585414 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 12,03,76 (21 ) 2335140/18«10 (51) М. Кл.

& 011.7/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет навета Министров СССР па делам нзооретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.12.77. Бюллетень №4 (53) УДК 531.787 (088.8) (45) Дата опубликования описания 29.12,77. (72) Авторы изобретения

В. И. Плохов и Г. H. Мартынов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ДАВЛЕНИЙ В ГОРНЫХ Г1ОРОДАХ

Изобретение касается измерения напряжения в массиве горных пород от взрывной нагрузки в ближней зоне (зона трешинообраз вания).

Известны устройства для измерения скорости смешения массива за фронтом ударной волны и напряжения возникающего в результате взрыва заряда ВВ вгорном массиве, где в качестве чувствительного элемента исполь- зуется пьезоэлемент типа UTC или титанат щ бария (11 .

В известных конструкциях датчиков нагру ка воспринимается направленно, т,е. рабочие плоскости ориентируют на источник энергии, что легко достигается в условиях открытых 5 работ, Размеры датчиков большие и их трудно разместить в шнуре (в подземных условиях) без изменения конструкции корпуса, а необходимость приблизить его к источнику вэры- 2Ь ва значительно усложняет условия эксплуатации.

В проходческом заоое имеется только одна плоскость обнажения, поэтому шпур с датчикам нужно располагать параллельнобоевому$5 шнуру, а чувствительный элемент датчика (плоскость пьезодиска должна быть перпендикулярна к оси шнура и линии, соединяющей ось шпура с зарядом ) необходимо ориентировать на источник взрыва.

В известных конструкциях датчиков для обеспечения акустического контакта датчика с окружающей средой предусмотрено соедине..ние, замоноличивание его в шнуре с помощью раствора цемента, гипса или эпоксидной смолы; что усложняет его тарировку и увеличивая объем бурения.

Известен также пъезодатчик для измерениядавления (21. Он содержиткорпус иизмерительные элементы в виде эластичных оболочек, к которым прикреплены тензодатчики.

Для сохраниния структуры грунта и контроля за глубиной погружения корпус выполнен в виде заостренной с двух сторон пластины, а боковые стороны снабжены полостями, в которых размещены чувствительные элементы и прикреплена шкала глубины погружения датчика.

585414

Датчик помещается в грунт на открытых работах на значительном (за границей воронки выброса} расстоянии от источника взрыва.

Однако такой датчик сложно установить на объекте измерения.

Lleabro изобретения является упрощение уста новки устройства на объекте измерения, Это достигается тем, что корпус устройства выполнен в виде двух контактирующих по наклонной поверхности подвижных друг от- tq носительно друга клиньев, соединенных с воэможностью их относительного смещения вдольповерхности их соприкосновения, и снабжен съемной штангой и установочным тросиком, / расположенными на наружной поверхности корпуса, На фиг. 1 изображено предлагаемое уст ройство разреэ; на фиг. 2 даны разрезы А-А и B-Б на фиг. 1(на фиг. 3 показана установка устройства в шнуре, Устройство имеет корпус, выполненный в виде клиньев 1 и 2. В корпусе размещен чувствительный элемент 3 и выполнены полость 4 и углубление 5. Полость 4 снабжена проточкой 6, в которую помещается шпонка

r5

7, соединенная резьбовым соединением со штангой 8 о наконечником 9. Штанга соединена с наконечником заклепкой 10.

В клиньях 1 я 2 имеются-.сквозные вч верстия 11 и 12 для пропуска тросиков 13

30 и 14. Углубление 5 служит для размещения

B нем пьезоэлемента 3, который заливается

° изолирующим составом 15> а отводные провода 16 с обоих полюсов датчика проложены

35 по канавке 17 и залиты эпоксидной смолой.

Клин 2 имеет паз 18, который служит для ограничения движения по плоскости клина за счет шпонки 19, которая регулируется по высоте, благодаря наличию углубления

20 и резьбового соединения.

Регулировка высоты шпонки 19 обеспечивается отверстиями 2 1, расположенными в среднем и крайних положениях. Клинья удерживаю> ся между собой, так как есть фигурный паз

22 и выступ 23 типа ласточкин хвост" в клиньях 2 и 1, Тросик 14 снабжен шкалой, которая контролирует глубину установки уст ройства в шпуре, Устройство с помошью установочной штан,0 ги 8 размещают в шнуре 24, а его диаметр

> равен диаметру шнура, куда он проходит благодаря зазору, образованному распилом но диагонали и боковым лыскам 25, а также передвижения клина из одного крайнего положения в другое.

Устройство работает следующим образом.

Клин 2 отводится в крайнее правое положение, которое фиксируется, так как его паз

18 и шпонка 19, удерживается в зацеплении с клином 1, так как есть фигурный паз 22 и уп 23.

Устройство с помошью установочной штанги

8 подается в шнур 24 на необходимую глу: бину, контролируемую шкалой на тросике 14. На нужной глубине шпура клин 2 удерживаетсятросикoм 1 3, а клин 1 с помощью штанги 8 поворачивается вокруг оси шнура на источник взрыва пл оокостью пьезодиска. Придерживая тросиком клин, ударяя цо крупусу штангой, добиваются йадежного акустического контакта устройст ва со стенками шнура, 11ри демотаже достаточно ударить штангой 8 по клину и с помощью тросика извлечь устройство из шпура.

Если необходимо заменить пьезодатчик, то утопляем шпонку 19 и освобождаем клин иэ зацепления с корпусом.

11редлагаемое изобретение при использовании его при исследовательскихработах позволяет сократить вре мя исследований, объе мь. бурения, расход пьезоэлементов, а также повысить точность измерений в ближней зоне взрыва.

Формула изобретения

Устройство для измерения динамических давлений вгорных породах, например в шнурах, от сейсмическиго воздействия взрыва, включающее корпус с размещенными в нем чувствительными элементами, например пьезода Рчиками, отл и чаю щ ес я тем, что, с целью упрощения установки устроиства на объекте измерения, корпус устройства выполнен в виде двух клиньев, соединенных с возможностью их относительного смещения вдоль поверхности их соприкосновения, и снабжен съемной штангой и установочным тросиком, расположенными на наружной поверхности корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Друкованный М. >>>. и др, Методы и средства регистрации действия взрыва в горных породах. Киев, Наукова думка" > 1971, с. 60-62.

2. Авторское свидетельство № 340919, М. кл С 01 9/00> 1970

585414 фиг. 1

23.

z rZ В

Составитель И. Г. Г!етрашень

ТехредЗ. Фанi< Корректор Л. Ътасенко

Редактор Н. Козлова

4>илиал !!И1! "it .: ., : жго! од, ул, !!роектная, 4

Заказ 5040/35 рираок 1 101 !1одиисное

Ы!ИИ! !!1 Госудраа венного ког,ипата Совета Министров СССР

ilc! лола flзобр I :::ii»ii H DTKpt l1 нй

1 1 3035, Москва, р,—:35, Рауц ская наб„д. 4/5

«Ф