Устройство для измерения деформации массива горных пород Советский патент 1985 года по МПК E21C39/00 

О)

.Изобретение относится к устройствам для исследования проявлений горного давления, а болееконкретно для дистанционного измерения деформации массива горных пород и конвергенции в горных выработках. Известны устройства для измерения деформации и конвергенции, в которых в качестве преобразователя переме-. щений используют реостатные датчики Например, устройство для измерения смещений- боковых пород в горных выработках, состоящее из корпуса, поворотного рычага, реостатного датчика с зубчатым колесом ij . Недосгатки устройства малый диапазон измерений, что требует частой переустаковки; не усовершенствован способ установки устройства на реперы; недостаточная точность измерений. Известно также устройство для измерения деформаций массива горных пород, содержащее корпус с крышкой, внутри которого размещены с возможностью взаимодействия реостат и каретка с подпруяшненными контактами, привод 2j . К недостаткам данного устройства относится влияние рудничной автосферы и изменения со временем-упругости стальной ленты и подпружинивающей, спиральной пружины на точность измерений. Датчик не позволяет производить измерения деформации и конвер генции в горных выработках с земной поверхности, что снижает их безопасность и оперативность. Кроме того, невозможность контролировать момент перехода подвижного контакта через нуль (обороты контакта) требует непрерывной регистрации сопротивлени датчика с помощью специальных устройств . I , : . Цель изобретения - повьшение точности измерений путем обеспечения возможности дистанционного измерения деформаций. Поставленная цель достигается тем что устройство для измерения дефор- маций массива горных пород, содержащее корпус с крьппкой, внутри котрого размещены с возможностью взаимодейст вия реостат и каретка с подпружиненными контактами, привод, снабжено дополнительными реостатом и кареткой с подпружиненными контактами, имею18 щей скорость вращения, отличную от скорости вращения основной каретки, а привод выполнен в виде двухступенчатого зубчатого редуктора с зубчатой рейкой и размещен внутри корпуса, при этом на ведущем валу редуктора установлена основная каретка, а на ведомом - дополнительная. На-.фиг. 1 изображен вид устройства без верхней крышки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - установка устройства в подземных горных выработках. Устройство включает корпус 1 с крышками 2, реостаты 3 с малогабаритными резисторами 4 и контактными пластинами 5, каретки 6.с пружинными контактами 7, привод 8с ведущим валом 9, промежуточным валом 10, ведомым валом 11 и зубчатой рейкой 12, направляющие втулки 13, щток 14, предохранительно-установочные трубы 15, наконечники 16, соединительные муфты 17, штанги 18, реперы 19, измерительную магистраль 20, измерительный мост 21. Устройство работает следующим образом. ,. С помощью соединительных муфт 17 и наконечников 16 (фиг.3) оно устанавливается на штангах 18, ввинченных в заложенные в почве и кровле выработки реперы 19. При относительном перемещении реперов 19 перемещаются штанги 18, шток 14 и соединенная с ним зубчатая рейка 12, которая находится в зацеплении с шестерней ведущего вала 9 зубчатого редуктора 8. Поступательное движение зубчатой рейки преобразуется во вращательное движение ведущего 9 и соединенного с ним через промежуточный вал 10 ведомого вала 11. Вместе с указанными валами вращаются установленные на них каретки 6 с пружинными контактами 7. При повороте каретки замыкаются поочередно соединенные между собой малогабаритными резисторами 4 контактные пластины 5 реостатов 3. Это приводит к изменению сопротивления реостатов, величина которого регистрируется соединенной с реостатами измерительной магистралью 20 и установленным в замерном пункте на земной поверхности измерительным мостом 21 (фикЗ). По найденной величине изменения сопротивления реостатов и тарировоч-

3

ным характеристикам предлагаемого устройства определяется величина перемещения реперов, а следовательно, конвергенция или деформация породного массива.

Предложенное устройство для измерения деформации массива горных пород имеет хорошие эксплуатационные качества. Оно может успешно использоваться для осуществления с земной поверхности дистанционного контроля за деформацией сжатия опорных целиков и конвергенцией горных выработок При этом для измерительной магистрали не требуется специальный кабель. Она может вьшолняться любым медным проводом с изоляционным покрытием. В качестве регистрирующего узла мо184

гут использоваться измерительные мосты общего назначения. Срок службы устройства не ограничен. Длительность измерений зависит от скорости дефор- кадии и конвергенции породного массива и длины зубчатой рейки, которая может быть различной и выбирается с учетом указанной скорости и ,предпо- лагаемой длительности измерений.

to

Использование- описанного устройства для контроля деформации опорных целиков на отработанных участках шахтных полей соляных рудников повышает безопасность и оперативность его проведения, а также позволяет сократить численность группы, осуществляющей этот контроль.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее корпус с крышкой, внутри которого размещены с возможностью . взаимодействия реостат и каретка с подпружиненными контактами, привод, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем обеспечения возможности дистанционного измерения деформаций, оно снабжено дополнительными реостатом и кареткой с подпружиненными контактами, имеющей вращения, отличную от скорости вращения основной каретки, а привод выполнен в ви;5е двухступенчатого зубчатого редуктора с зубчатой рейкой и размещен внутри корпуса, vO при этом на ведущем валу редуктора установлена основная каретка, а на ведомом - дополнительная.

(риг.З