Устройство для определения абсолютных значений напряжений в малопрочных угольных пластах Советский патент 1989 года по МПК E21C39/00 

Фиг. 2

11469133

Изобретение относится к горному делу, в частности: к устройствам для определения и контроля напряжений в угольных пластах.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг. 1 показана функциональная схема использования устройства для определения абсолютных значений ю напряжений в малопрочных угольных пластах; на фиг. 2 -.разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вид сверху с местным разрезом.

Устройство содержит обойму 1с 15 клиновой частью, выполненную в виде пары сменных клиновидных форм 2, штангу 3, соединенную с обоймой 1, пластину 4, прикрепленную к клиновой части обоймы 15 датчик 5 напряже- 20 НИИ, установленньй в обойме 1 и служащий ДЛЯ измерения напряжений релаксации, дополнительный плоский электротензометрический датчик 6,напряжений, размещенный в пластине 4 25 и предназначенный для измерения напряжений ползучести, и средства регистрации, связанные с датчиками 5 и 6 напряжений.

Датчики 5 и 6 расположены вдоль 30 оси обоймы { В клиновидных формах 2 устанавлены с возможностью плоскопараллельного перемещения жесткие диски 7. Перемещение дисков 7 обес- печивается за счет упругих кольцевых 35 диафрагм 8. Между дисками 7 и.датчиком 5 установлены шаровые опоры 9, обеспечивающие равномерность передачи давления на датчик 5 от дисков 7, внешние торцы которых предназначены 40 для контакта с угольным пластом.

Для установки устройства в пласте используется вдавливающий механизм Ю;

взаимодействующий со штангой 3. Средства регистрации включают передакяций д5 чения непрерывной информации с блок 11, электрически связанньй с датчиками 5 и б и размещенные на поверхности приемный блок 12 и щгфро- печатающее устройство 13.

Устройство работает следующим JQ

образом.

Обойму 1 с помощью штанги. 3 устанавливают в ./вьфезанную в торце скважины щель динамическим или статическим вдавливанием, используя механизм 5 10. Размеры щели соответствуют гео- eтpичecким параметрам пластины 4 с датчиком 6, в результате чего осуществляется подкрепление контура

щели пластины 4 и датчиком 6. Кл видные формы 2 обеспечивают внед обоймы 1 в угольньш пласт с зад распором. В пластах с различным деформативными свойствами испол ся сменные формы 2, набор котор содержит формы с различными угл клина, выбираемыми для обеспече заданного распора при вдавливан обоймы 1 в различные среды.

При установлении контактных ВИЙ датчик 6 регистрирует возра щие во времени напряжения ползу в пласте. После рнедренич обойм давление пласта воздействует На ние- поверхности клиновидных фор и передается через диски 7 и ша опоры датчик 5. Вследствие датчик 5 регистрирует уменьшающ во времени напряжение релаксации трические сигналы, пропорциональ напряжениям релаксации и ползуч одновременно поступают от дачик 5 и 6 на пе1)едающий блок 11 и д

по линии связи на приемньй блок и ци 1ропечатающее устройство 13

Блок 12 имеет устройство сра и пороговое устройство, благода чему в нем осуществляются сравн текущих значений напряжений рел сации и ползучести и фиксация м та времени, когда разность -этих пряжений стабилизируется. Индик в о времени напряжений релаксаци ползучести позволяет проводить варительную оперативную оценку солютных значений напряжений. Т значение абсолютного напряжения пласте вычисляется по величинам жений ползучести и релаксации, фиксированным в момент стабили их разности.

Возможность дистанционного

ротензометрических датчиков об вает достоверные данны.е об абс ных значениях действующих а ма напряжений и позволяет использ устройство в системах непрерыв контроля за напряженно-деформи ным состоянием массива при отр выбрососпасных пластов на шахт опасных по газу и пыли. Формула изобрете

Устройство для определения солютных значений напряжений в прочных угольных пластах, соде

чения непрерывной информации с

щели пластины 4 и датчиком 6. Клиновидные формы 2 обеспечивают внедрение обоймы 1 в угольньш пласт с заданным распором. В пластах с различными деформативными свойствами используются сменные формы 2, набор которых содержит формы с различными углами клина, выбираемыми для обеспечения заданного распора при вдавливании обоймы 1 в различные среды.

При установлении контактных усло-п ВИЙ датчик 6 регистрирует возрастающие во времени напряжения ползучести в пласте. После рнедренич обоймы 1 давление пласта воздействует На внешние- поверхности клиновидных форм 2 и передается через диски 7 и шаровые опоры датчик 5. Вследствие этого датчик 5 регистрирует уменьшающееся во времени напряжение релаксации. Элек- трические сигналы, пропорциональные напряжениям релаксации и ползучести, одновременно поступают от дачиков 5 и 6 на пе1)едающий блок 11 и далее

по линии связи на приемньй блок 12 и ци 1ропечатающее устройство 13.

Блок 12 имеет устройство сравнени и пороговое устройство, благодаря чему в нем осуществляются сравнение текущих значений напряжений релаксации и ползучести и фиксация момента времени, когда разность -этих напряжений стабилизируется. Индикация в о времени напряжений релаксации и ползучести позволяет проводить предварительную оперативную оценку абсолютных значений напряжений. Точное значение абсолютного напряжения в пласте вычисляется по величинам напржений ползучести и релаксации, зафиксированным в момент стабилизации их разности.

Возможность дистанционного полуэлекТротензометрических датчиков обеспечивает достоверные данны.е об абсолютных значениях действующих а массиве напряжений и позволяет использовать устройство в системах непрерывного контроля за напряженно-деформированным состоянием массива при отработке выбрососпасных пластов на шахтах, опасных по газу и пыли. Формула изобретения

Устройство для определения аб- . солютных значений напряжений в мало- прочных угольных пластах, содержащее

flodeomo8urneni Hay Выработка

11

Фиг.З

Фи.г.1