Устройство для измерения давления горных пород в шпуре,обрушающихся крупными блоками Советский патент 1984 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, преимущественно угольной, и предназначено для изучения проявлений горного давления в выработанном , пространстве очистного забоя. Известно устройство для измерения давления в выработанном пространстве, в котором в скважину, пробуренную в почве пласта до начала его выемки, помещают датчик давления с электрическим преобразователем и задают ему начальный .распор, После выемки пласта скважина с датчиками оказывается в зоне обрушенных пород и изменение напряженного состояния пород в месте установки датчика фиксируется замерной станцией 1. Недостатком такого устройства является наличие специальной сложной аппаратуры для преобразования измеряемого давления в электрические импульсы, а также отсутствие непосредственного контакта датчика с обрушенными породами. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения давления горных пород в шпуре, обрущающихся крупными блоками, включающее датчик давления, выполненный в виде эластичного заполненного жидкостью баллона, помещенного в шпур, пробуренный в почве пласта. Устройство содержит датчик, преобразующий давление жидкости в электрический сигнал, а пространство между корпусом И стенками шпура заполнено твердеющей смесью 2. Недостаток устройства заключается в отсутствии непосредственного контакта датчика с обрушенными породами, наличие специальных преобразователей давления в электрические импульсы, невозможность применения на пластах, породы которых обрущаются крупными блоками, поскольку часто имеют место случаи, когда обрушенные породы образуют как бы «шатер и, попав во внутрь его, датчик не покажет реальных давлений. Целью изобретения является повышение точности измерения. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения давления горных пород в шпуре, обрушающихся крупными блоками, включающем датчий давления, выполненный в виде эластичного,заполненного жидкостью баллона, помещенного в шпур, пробуренный в почве пласта, датчик давления снабжен толкателем с радиально-осевым каналом., выступающим из щпура, манометро.м и соединительным трубопроводом, при этом кольцевая полость между толкателем и стенками шпура заполнена сыпучим материалом, а трубопровод расположен в радиально-осевом канале толкателя, причем датчикн размещены группами не менее чем по три, а на каждувд группу датчиков уложена жесткая плита. На чертеже изображено устройство для измерения давления обрушенных пород, общий вид. Устройство включает эластичный баллон 1, заполненный жидкостью и помещенный в шпур 2, пробуренный в почве пласта 3. На баллон устанавливают толкатель 4 так, чтобы конец его выступал из шпура, а пространство между сердечником и стенками шпура заполнено сыпучим материалом 5, например песком, для предотвращения перекоса сердечника при нагружении. Пэсредством металлической трубки б эластичный баллон соединен с манометром 7. На несколько толкателей, но не менее трех, уложена жесткая плита 8, на которую обрущают породы 9. Каждый эластичный баллон через коллектор может быть подключен к одному манометру. Измерение давления обрушенных пород в выработанном пространстве очистного забоя. Обрушение пород за ограждением крепч происходит хаотично, поэтому блоки пород в некоторых случаях образуют «шатры у почвы пласта, т. е. получаются пустоты, где обрушенн1 е породы не лежат на почве пласта, а зависают над ней. Под защитой крепи в почве .пласта, в среднейчасти лавы, бурят шпуры диаметром 36 мм и глубиной до 40 см. Шпуры располагают треугольником, расстояние между углами которого 1 м, и один в центре. В пробуренные шпуры вставляют эластичный баллон с жидкостью длиной 20 см, соединенный посредством металлической трубки. заполненной жидкостью, с манометром,для этого трубку пропускают по всей лаве и выводят на штрек, где в безопасном месте укрепляют манойетр. Сверху эластичного баллона 1 устанавливают толкатель 4 (можно металлический) длиной 25 см, диаметром 35 мм таким образом, что над поверхностью почвы выступает 5 см сердечника. На сердечники укладывают жесткую плиту 8 площадью 3 м, толщиной 3.0- 35 мм. Для того, чтобы жесткая плита не сдвигалась по падению пласта, ниже ее по падению в почву устанавливают два металлических анкера, которые удержи вают плиту от сползания: После соединения всей системы манометр-трубка-эластичный баллон посредством переходника, установленного у манометра, ручным маслянным насосом создают предварительное давление .и полученный отсчет на манометре прини- мают за «нуль. После перемещения секции 34

крепи, на плиту 8 обру ш а юте я породы кров- йена любым из известных с цособол (химили, давление которых фиксируется йаномет- ческое упрочнение, цементация н т. п.). ром 7. Вместо цифрового манометраможетПреимущество предлагаемого устройст ыть подключен самопишущий манометр.ва заключается в том, что устройство просто

Предлагаемое устройство может при- 5 бует сложных преобразователей, повышаменяться при любой прочности почвы плас- ется точность измерения за счет увеличения та, причем в случае слабой почвы она пе- площади контактирования с обрушенныред бурением щпура должна быть упроч- ми породами.

1071749

в изготовлении и в использовании, не тре

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В ШПУРЕ, ОБРУШАЮЩИХСЯ КРУПНЫМИ БЛОКАМИ, включающее датчик давления, выполненный в виде эластичного, заполненного жидкостью баллона, помещенного в шпур, пробуренный в почве пласта, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, датчик давления снабжен толкателем с радиально-осевым каналом, выступающим из шпура, манометром и соединительным трубопроводом, при этом кольцевая полость между толкателем и стенками щпура заполнена сыпучим материалом, а трубопровод расположен в радиально-осевом канале толкателя, причем датчики размещены группами не менее чем по три, а на каждую группу датчиков уложена жесткая плита.ч (Л 4ik СО