Патент 65310

Электрический способ определения места выхода восстающих горных выработок на земную поверхность

 

Класс 21g, 30(„

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госилани C.ÑCÐ 1 о. ° Г= м ь,е „, °

«lt 1г, „ - 1лс 6.= ::..4

С. Я. Лиогенький

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ВЫХОДА

ВОССТАЮШИХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК НА ЗЕМНУЮ

ПОВЕРХНОСТЬ

Заявлено 27 ноября 1944 года в Комитет по делам геологии за № 965 (336127)

Опубликовано 31 октября 1945 года

При проходке восстающих горных выработок, особенно в тех случаях, когда последние достигают большой высоты и не выдержаны по lIlpD cTHpàíHIQ и углу наклона, вопрос о,съемке и ориентировке выработок, с последующим определен нем места выхюда их на по верхность, является черезвычайно за труднительным, а подчас даже совершенно неразрешимым.

Это обстоятельство приводит к необходимости проходить гезенки полнюстью сн изу вверх.

Между тем п роходк а гезенко в сн изу вверх вблизи поверхности солряжена с риском для жизни рабочих, поскольку за бюй выработок прохюдит в окисленной зоне, характеризуемой сильной трещинюнатостью руд, могущих вследствие этого легко обрушиться, Особенно при обуриван ии заботя или при отпалках, производимых неподалеку

0T, места выхода гезенка на поверхно сть.

Кроме того с точии зрения темпов и стоимости работ ча(сто весьма желательной является .проходка IIOследних нескольких метров гевенка сверху ни из.

Из изложенногlO ясно, что, несмотря на необходимость в ряде случаев сби вать гезенки непосредст венно с .поверхню сти, осуществить выноску забоя гезении маркшейдерским способом не представляется возможным,,ввиду черезвычайной сложности съемки нскривленных гезенков и отсутствия зачастую специального инструментария (подвесн ые, эксцен|тренные теодолиты).

Только в случае проходки строго вертикальных гезенкюв задача решается положительно. Получив координаты центра гезенка на горизонте штрека, Бз которого задан гезенк, их выносят на поверхность.

Сущность предлагаемогю, согласно изобретению, электрического способа определения места выхода восстающих горных выработок на земную поверхность заключается в тю и, что в земле создают электрическое поле между двумя з азе млен ньвьи, электродами. один из которых помещают,в забое выработки, а другой — на, расстоянии от него, достаточном для сю3pания радиального распространения тока от первого электрода, и место выхода определяют но центру ка кюй¹ 65310 либо эк випотенц иальной линии указанного поля, находящей ся на земной поверхности.

Как видно и з чертежа, на, котором изображена схема установки, для осу щест вления предлагаемого способа, один полюс батареи Б постоя нного тока на прижени е м в несколько десятков вольт за земляют в забое выработки, (электрод А).

Другой полюс, этой батареи через включатель и измерительный прибор заземляют электродом В, неподалеку от устья выработки под землей (или, если это возможно, на по верхности) на ра сстоя нии, в 10—

15i раз превышающем глубину заземления в выработке. Пор вод тока к электроду А осуществляется через какую-лиоо выработку, имеющую выход на поверхность.

Вследствие значительного, удаления заземлений друг от друга, ток

-.m электрода А расаространяется радиально.

На чертеж е линии ток à î бо зна чены цифрой 1 и показаны пунктиром

cI точками.

Распределение потенциала поля V

B про с транстве, окружающем электрод А, определяется, как известно, д и ференци альп ым уравнением Ла плыса: д V д- V д V дх- ду - дг Решение этого уравнения для глучая точечного электрода, помещенного иа глубину h от поверхности, устана вли|вает вел ичину потенц иала V в любой точке, расположенной на расстояниями х"-+у +г"эт, электро да А по формуле: р 1

V=

2 R х +у + g

Здесь p — удельное электр(ическое сопротивление среды, в которой создано электриче(ское поле

V, ах, ", и z координаты точки М (N), где измеряется потенциал поля в нркмоугольной системе, начало которой отнесено к точке А.

Ур!а анен не изопотенциальных поверхностей будет иметь в ид R

== const, т. е. изоповерхности от точечного электрода будут концентрическими сфер амИ, образующими при пересечеиии с по верхностью земли концентриче ски е Окружности с центром под за1эемлением А.

Эти окружности на чертеже изоб ра жены цифрой 2.

Так и м обраеом, задача сводится к .и сследо ванию на аемHoiM поверхности искусстBPHiHQ созданного электрического поля, что может быть лепко вьпполнено с помощью обычного потенциометра П, применяемого на геофизических работах.

Разбив в районе предполагаемого выхода: выработки на земную поверхность правильную геометрическую сеть со стороною 3 — 5 м, замеряют значения потенциалов точек сети. относительно одной и з них, поте:нцси.ал которой при нима|ется условно равным нулю.

Им ея значения потенциалов точек сети, легко ао строить и сами экаипотенциальные лин и и, центр которых, с до статочной для практики точностью, указывает на, проекцию забоя выработками на поверхность.

При отсутствии потенц|иометра и батарей можно применить другую методику, IBotcïoëbçîiBBBIlIHIcb током, имеющимся iB шахте. В этом случае

BIcTo÷íèIê тока, независимо от его напряжения, а также от тото, являетая ли он постоянньгм или niepeменным, замыкается на реостат, с которого потенциометр ически снимаетса,нужное на пряже ние, подключа емое одним полюсом к зуммеру со звуковой частотой и далее, как в предыдущей схеме.

В казачестве искательной цепи, непосред смвейно фиксирукецей эквипотеициальные лин ии HB местности, может,бьггь использо|вано устройство, со стоящее из двух железных щупов с включенными в них по следо вательно рад|иолюбытельскими н а уыьниками.

Прбслежива ние изолиний на мест ности сводится к перестановке щупов и. нахождению точек с одинаковыми потенциала ми, на, что указывает отсутствие звука. в телефо¹ 65310

-/ р

Отв. редактор Д. А. Михайлов

Техн. редактор М. В. Смольякова

А04696. Подписано к печати 2/fV-1947 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 375

Типография Госпланиздата им. Воровского, Калуга нах. Точки этан, по мере их нахождения, через каждые 3 — 5 и закрепляются колышками, которые pal г1оложат ся по окружности, центром которой и будет являться проекция

sàáîÿ выработки,н@ поверхность.

Для большей достоверности по нахождении одной окруженности прослеживают еще одну или две, которые расположатся строго концентри чески по отношен и ю к первой.

Предмет изобретения

Электричес,ккй спо сю6 определения места выхода восстающих горных выработок на земную поверхность, отличающийся тем, что в земле создают электри|ческое поле между двумя заземленными электродами, один из которых помещают в забое выработки, а другой — на расстоянии от него. достаточном для создачия радиальногo распространения тока. от первого электрода, и место;выхода определяют по центру какой-либо эквипотенциальной ли нии указанного поля, находящейся на земной поверхности.