Устройство для наблюдения за сдвижением горных пород

Устройство для наблюдения за сдвижением горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик он 726335 (51)М. Кл. (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 031175 (21) 2186734/22-03 с присоединением заявки №

E 21 С 39/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050480, Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 070480 (53) УДК 622,23, ° 05 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

С,В, Антюхов, -В,П, Серебрянский, Ю.С. Сироткин и В,A. Тищенко

Коммунарский горно-металлургический институт Министерства высшего и среднего специального образования

Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ 3А СДВИЖЕНИЕМ

ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к горному делу и предназначено для наблюдений за сдвижением горных пород в процессе ведения горных работ, 5

Известны способы марншейдерских наблюдений за сдвижением горных пород, в результате эксплуатационной подработки их. Наблюдения проводятся в специально пробуренных для этой цели скважинах, Местоположение металлических глубинных реперов опре-. деляют с помощью электрического контактного устройст а, помещенного в магнитное поле jl), При применении устройств с контактами, помещенны-, ми в магнитное поле, необходимо производить обсадку скважины трубами иэ диэлектрика, при этом не гарантирует- . ся достаточная точность измерения, Известно также устройство для 20 наблюдения за сдвижением горных пород, возникающим в результате. эксплуатационной подработки их, включающее глубинные реперы, измерительное и сигнальное приспособления, соедИни- 25 тельный кабель и мерную ленту (2), Устройство для осуществления этого способа содержит геофизическую. гамма-каротажную у<.тановку и отличается от аналога тем, что в нем приме .30 иены прбстрелочный снаряд для введения в стенки скважины радиоактивных пулек, играющих роль меченых реперов, приспособлейие à счета оборотов барабана лебедки при спуско-подъемных операциях, состоящее иэ диска с делениями, счетчика оборотов спуска и счетчика оборотов подъема, а также лебедку с контактными пластинами для подключения радиометра и распределительное приспособление для равномерной укладки. кабеля, .Бель, изобретения — повышение точности и надежности измерений, Бель достигается .тем, что глубин-, ные реперы содержат кольцевые светоотражающие поверхности,,а измерительное приспособление снабжено светонепроницаемой-перегородкой и имеет, фотоприемник, источник света, между которыми расположена перегородка, а также два отверстия, одно из, которых .расположено против фотоприемника, а другое-- против источника света, На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства на фиг, 2 оптоэлектронный прибор внутри глу- бинного репера, Устройство состоит из нескольких глубинных реперов 1 с кольцевыми

726335 " светоотражающими поверхностями 2, оптоэлектронного прибора 3, досылаеъЖго" к реперам с помощью досылочных штанг 4,направляющей втулки 5,эак- репляемой в устье скважины болтами б,телескопической измерительной стойки 7 с индикатором часового. типа,усилителя 8 постоянного тока,нагруженного на катушку электромагнитного реле 9, сигнальной лампы

10 и источника 11 постоянного тока, Реперы представляют собой в улки с закрепляющими приспособлениями известной конструкции и закладываются в скважину на различном расстоянии от ее устья.

Кольцевые светоотражающие поверхности получены путем полировки концевых участков внутренней поверхности втулки . Причем светоотражаЮщйе: ПОверхности расположены ., под углом к

Ьси втулки, который определяется конструкцией оптоэлектронного прибора.

Оптоэлектронный прибор состоит из трубчатого корпуса 12, к верхнему концу которого привинчена направляющая головка 13, а к нижнему — дЬсылочная штанга 4, Внутри корпуса смонтированы фотореэйстор 14, играющий роль фотоприемника, светонепроницаемая перегородка 15, осветительная лампа 16 (источник света), отражатель 17 и патрон 18, В корпусе 12 оптоэлектронного прибора напротив фотореэистора 14 и осветительной лампы 16 сделаны отверстия 19 и 20, закрытые прозрачным материалом, Проводники, идущие от фотореэисторов 14 и осветитель ной лампы 16, собраны в жгут 21, проложенный. внутри досылочных штанг

4. Посредством этих проводников фоторезистор 14 соединен с усилителем 8, а осветительная лампа 16 — с источником постоянного тока 11, распоЛоженных в выработке, Светонепро» ницаемая перегородка 15 предотвращает прямое попадание лучей света от.осветительной лампы 16 на фотореэйстор 14.

Устройство работает следующим обраЗом.

Перед началом исследований производится оборудование эамерной стан-. " ции: цробуривается скважина или шпур, в который закладываются глубинные реперы 1, а в устье монтируется направляющая втулка 5,- с помощью болтов 6. Перед началом измерений оптоэлектронный прибор 3 навинчивается на досылочную штангу 4

Р подсоединяется к источнику 11 питания и усилителю 8, а затем со светящейся осэе ительной лампой 16 дос ынается до глубинного репера 1 ° При вводе оптоэлектронного прибора ." внутрь глубинного репера 1 луч света от осветительной лампы 16, проходя через отверстие 19, отражается, от светоотражающей поверхности 2 и, проходя через отверстия 20, попадает на фоторезистор 14, Сопротивление фотореэистора снижается и t. цепи начинает течь ток, который поступает на вход усилителя 8.

Это в свою очередь привожт к ( тому, что на выходе усилителя появ-. ляется ток, достаточный для срабатывания электромагнитного реле 9, на катушку которого нагружен усилитель

8, Срабатывание реле 9 приводит к включению сигнальной лампы 10, В

15 момент включения этой лампы досылку оптоэлектронного прибора прекращают и снимают замер с помощью телескопической стойки 7 с индикатором.Затем продолжают продвигать оптоэлектронный прибор 3 внутри репера 1 и

® в момент выключения сигнальной лампы 10 также производят замер с помощью телескопической стойки 7, Такие операции повторяются для каждого репера по два раза сначала для нижней кольцевой светоотражающей поверхности, а затем для верхней (при движении оптоэлектронного устройства снизу вверх), После снятия замероВ по одному глубинному репеЭО ру производят наращивание става досылочных штанг на необходимую. длину и снимают замеры по второму, третьему и т.д. реперам. Результаты инструментальных наблюдений заносят в журнал инструментальных наблюдений. Снятие замеров с глубинных реперов производят периодически, по мере подвигания очистных работ, под влиянием которых происходит движение вышележащих пород, 40 а значит и глубинных реперов со светоотражающими поверхностями,Эти сдвижения и определяются с помощью предлагаемого устройства, Эа неподвижную точку отсчета в данном кон45 кретном случае можно принять репер, заложенный в почву выработки, или самый верхний глубинный репер, находящийся вне эоны сдвижения.

Описанное устройство для наблюдения эа сдвижением горных пород использовалось авторами для иссле дования поведения труднообрушаемой кровли пласта о, представленной

В ОСНОВНОМ НЕСКОЛЬКИМИ СЛОЯМИ алевролита, выше которого залегает

- песчанник, Для этого из просека действувщей лавы на расстоянии 60 м впереди очистнбго забоя, в кровле пласта был пробурен шпур диаметром

60 42 мм и длиной 10 м, В этот шпур с помощью комплекта досылочных штанг было заложено 9 глубинных реперов с кольцевыми светоотражяющими поверхностями. Расстояние межцу реЯ перами бЫЛО в пределах 0,9-1,1 м, 5

В устье шнура была смонтирована отсчетная пленка, Затем периодически в течение 97 суток с помощью предлагаемого устройства производилось определение местоположения глубинных реперов со светоотражающими поверхностями, По результатам инструментальных наблюдений были построены графики смещений слоев горных пород, слагающих основную и непос- " редственную кровлю пласта и кою i торые использовались для выбора рационального способа управления кровлей этого пласта. Точность измерений составляла + 0;1 мм, Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества по сравнению с известным.

1, Повышается точность измерений °

2, Снижаются затраты на производство измерений за счет использования светового излучения вместо радиоактивного.

3, Уменьшается трудоемкость проведения работ за счет упрощения конструкции устройства.

4, Расширяется область использования устройства, .

Предложенное устройство может быть применено в горной промышленности для наблюдения за сдвижением

726335 6 ! горных пород возникающих s .результате эксплуатационной разработки их, формула из обрет ени я

Устройство для наблюдения За сдвижением горных пород, возникающим в результате эксплуатационной подработки их, включающее .глубинные реперы, измерительное и сигнальное приспособления, соединительный кабель и мерную ленту, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измере35 ний, глубинные реперы содержат коль5 цевые светоотражающие поверхности

C а измерительное приспособление снабжено светонепроницаемой перегород,кой и имеет фотоприемник, источник света, между которыми расположена перегородка, а также два отверстия

t одно из которых расположено против фотоприемника, а другое - против источника света, Источники информации, щ принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

У 385041q кл, Е 21 С 39/00 1970, 2. Авторское свидетельство 1СССР

Р 128621, кл. С 01 С 15/04, 1959

Фив,!

Составитель Л. Береэкина

РеДактдР С, Титовà ТехРеД .О.Легеэа Корректор А, гриценко

Закаэ 633/30 Тираж 626 Подписное

EHHHHH Государственного комитета СССР по делам иэобретеннй и открытий

113035, Москва, З-35, Рауыская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент,г, Ужгород, ул. Проектная, 4