Способ контроля опасных смещений кровли Советский патент 1992 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для сигнализации опасных смещений кровли в горных выработках при ведении подземных горных работ.

Известен способ, включающий бурение шпура и установку в нем светового устройства, включающий сигнальный светящийся элемент, блок питания, контакты выключателя электрической цепи.

Недостатком способа является сложность изготовления и монтажа устройства, высокая его стоимость, низкая надежность устройства при расположении контрольных шпуров в обводненных породах, сложность использования в угольных шахтах, так как необходимо взрывобезопасное исполнение.

Наиболее близким предлагаемому по технологической сущности и достигаемому результату является способ, включающий бурение шпура из выработки в кровлю, закрепление в районе забоя шпура одного конца проволочной тяги, закрепление на другом конце тяги хемилюминесцентной ячейки, состоящей из прозрачного контейнера и хрупкой капсулы, разрушающейся под действием горного давления и создающей хемилюминесцентное свечение при смешивании химических реагентов, содержащихся в контейнере и капсуле.

Недостатком способа является то, что контейнер с хрупкой ячейкой находятся непосредственно в выработке и поэтому подвержены случайному разрушению Например, на рудниках при массовом взрывании ВВ формируется ударная воздушная

VJ

CJ

N

волна, которая движется по выработке и воздействует на хемилюминесцентную ячейку, что приводит к возбуждению ложного сигнала датчика. Кроме того, датчик может сработать от механического воздействия самоходного оборудования и т.д. Эти недостатки очень существенны, так как они сужают область использования способа и снижают надежность контроля горного давления.

Целью изобретения является повышение надежности контроля опасных смещений кровли.

Это достигается тем, что по способу, включающему бурение шпура из выработки в кровлю, закрепление в районе забоя шпура одного конца проволочной тяги, установку на другом ее конце хемилюминесцентной ячейки, состоящей из прозрачного или полупрозрачного контейнера и хрупкой внутренней капсулы, содержащих соответственно по одному химическому реагенту, размещают хемилюминесцентную ячейку в устье шпура с выступанием нижней части трубчатого контейнера в горную выработку, а внутреннюю хрупкую капсулу размещают в верхней части трубчатого контейнера.

Существо и пример конкретного выполнения способа заключаются в следующем.

В сложных горно-геологических и горно-технических условиях при высоком горном давлении и напряженности горных пород пробуривают из выработки шпур в кровлю. В районе забоя шпура устанавливается репер с закрепленной на нем одним концом проволочной тягой. На другом конце тяги закреплена хемилюминесцентная ячейка, состоящая из прозрачного внешнего трубчатого контейнера и внутренней хрупкой капсулы, которая непосредственно связана с тягой.В контейнере содержится один, а в капсуле - другой химический pea тенты, которые при смешивании создают хемилюминесцентное свечение, хорошо видимое в горной выработке. Такими реагентами могут быть, например, растворы пероксида водорода и бис-(2-нитрофе- нил)оксалата.

При активизации смещений горных пород происходит смещение горных пород относительно тяги вниз и хрупкая капсула разрушается, что приводит к смешиванию компонентов и возникновению хемилюми- несцонтного свечения, которое и является сигналом опасного смещения кровли. Таким образом, работающий в горной выработке1 персонал своевременно оповещается об опасности и сможет заблаговременно покинуть опасную зону. Движение же воздушной ударной волны (например, при ведении в выработке взрывных работ) не влияет на положение внешнего контейнера и не приводит к разрушению капсулы и, следовательно, возбуждению ложного сигнала.

Размещение контейнера защищает хемилюминесцентную ячейку также и от случайного воздействия самоходного механического оборудования.

Чувствительность датчика, т.е. критическая величина смещения кровли, определяется аналитическими методами или на основе практических данных. Для угольных месторождений она составляет 10-20 см и

более. Допустимая величина смещений кровли (когда датчик не срабатывает) регулируется путем выбора зазора между верхней частью контейнера и хрупкой капсулой. Для рудных месторождений, где вероятность внезапных обрушений велика, эта величина зазора может быть минимальной, т.е. в самом начале подвижек пород кровли датчик срабатывает и освещает участок выработки. Определение величины критических смещений здесь детально не рассматривается, так как этот вопрос является предметом многочисленных исследований в геомеханике. Длина шпура выбирается из условия размещения репера

за пределом активной зоны, где возможны смещения горных пород. В зависимости от горно-геологических условий длина шпура может составлять 2-6 м.

Таким образом, за счет защиты от действия посторонних факторов устраняется возможность ложного срабатывания уст- . ройства и повышается надежность контроля состояния кровли.

Формула изобретения

Способ контроля опасных смещений кровли, включающий бурение в кровлю шпура, установку в его забое репера с закрепленной на нем одним концом тягой, установку на другом ее конце хемилюминесцентной ячейки, выполненной в виде прозрачного трубчатого контейнера, содержащего первый химический реагент, и хрупкой внутренней капсулы, содержащей второй химический реагент, и регистрацию момента свечения

хемилюминесцентной ячейки, по которому определяют возникновение критических смещений кровли, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, трубчатый контейнер устанавливают в

устье шпура с выступанием его нижней части в горную выработку, а хрупкую внутреннюю капсулу размещают в верхней части трубчатого контейнера.

Использование: регистрация опасных смещений кровли в горных выработках. Сущность изобретения: в кровле выработки бурят шпур. В забое шпура устанавливают репер, а в его устье - хемилюминесцентную ячейку. Хемилюминесцентная ячейка содержит прозрачный трубчатый контейнер и хрупкую внутреннюю капсулу. В контейнере содержится первый, а в капсуле - второй химические реагенты. Капсулу соединяют тягой с репером. Трубчатый контейнер размещают в устье шпура с выступанием его нижней части в горную выработку.-Капсулу размещают в верхней части трубчатого контейнера. При смещении кровли хрупкая капсула разрушается. Первый и второй химические реагенты смешиваются и создают хемилюминесцентное свечение. По возникновению свечения определяют момент достижения критических смещений кровли