Устройство для сигнализации о деформации кровли горных выработок Советский патент 1992 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для сигнализации о дости- жении деформации непосредственной кровли относительно глубинных слоев породного массива.

Известно устройство для сигнализации о смещении кровли горных выработок, включающее штангу с замком и распорным элементом, опорный элемент, сигнальный блок в виде магазина стержней, размещенных в трубе и жестко соединенный со штангой и замком, стопоры, выполненные в виде узких пластин с эксцентричным отверстием, каждая из которых жестко соединена с соответствующим сигнальным стержнем, при этом стопоры и опорный элемент последовательно размещены в нижней части сигнального блока, который имеет фигурное сечение.

Недостаток этого устройства состоит в низкой разрешающей способности из-за последовательного срабатывания сигнальных элементов, при котором неопределенность порога срабатывания равна толщине стопора.

Известно также устройство для сигнализации о деформации горных выработок, содержащее соосно установленные опорные элементы и штангу, на одном конце которой расположен замок, а на другом - опорная втулка и сигнальный блок в виде диска с резьбовыми отверстиями, на котоVIСО О О Ю СЛ

ром смонтированы грузовые сигнальные элементы. В этом устройстве сигнальный .блок выполнен в виде смонтированного на штанге диска с параллельн ыми штанге стержнями, установленными с возможностью регу лировки осевого смещения, которые являются регуляторами срабатывания, а сигнальные элементы выполнены в виде втулок, напрессованных на стержни. Кроме того, опорный элемент выполнен цилиндрическим с дном, имеющим отверстия, через которые пропущены стержни, при этом диск установлен внутри опорного элемента.

Недостаток этого устройства состоит в том, что при монтаже на месте эксплуатации требуется подетальная сборка устройства непосредственно у крйвли, а также требуется сверление в кровле отверстий для закрепления опорного элемента с разметкой по отверстиям опорного элемента и уже после этого непосредственно у кровли требуется установка порогов срабатывания сигнальных элементов с использованием слесарных инструментов и средств измерений. Такой монтаж у кровли очень сложный, требует больших затрат времени и небезопасен, так как при работе в этой неудобной зоне возможно падение отдельных деталей или инструментов с травмированием участников монтажа. Кроме того, в процессе закрепления опорного элемента на кровле возможен перекос отверстий опорного эле мента относительно деталей, пропущенных через отверстия. Это может привести к заклиниваниям в этих местах в процессе работы, что снизит чувствительность устройства, т.е. приводит к снижению надежности устройства.

Цель изобретения - упростить монтаж устройства на месте эксплуатации, повысить надежность устройства.

Для этого устройство для сигнализации о деформации кровли горных выработок, содержащее соосно установленные опорный элемент и штангу, на одном конце которой расположен замок, а на другом - опорная втулка и сигнальный блок в виде диска с резьбовыми отверстиями, на котором смонтированы грузовые сигнальные элементы, снабжено пружиной и дополнительными втулками с внутренним коническим отверстием и резьбой на наружной поверхности, опорная втулка выполнена с выступом на конце, обращенном к замку штанги, а на другом ее конце закреплен диск сигнального блока, опорный элемент выполнен в виде диска, свободно установленного на втулке между выступом последней и диском сигнального блока, и подпружинен относительно него, дополнительные втулки ввернуты в

резьбовые отверстия диска сигнального блока, а грузовые сигнальные элементы выполнены в виде стержней с конической по- верхностью и установлены в конические

5 отверстия дополнительных втулок с возможностью взаимодействия их верхних торцов с опорным диском.

Положительный эффект в виде упрощения монтажа устройства на месте эксплуа0 тации создается вследствие того, что монтаж выполняется путем установки на штангу собранного и отрегулированного блока остальных деталей, При этом одновременно повышается надежность эксплуа5 тации, так как конструкция устройства не создает заклиниваний между подвижными элементами в случае расположения опорного элемента относительно массива с некоторым перекосом.

0 На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид, сечение.

Устройство для сигнализации о деформации кровли горных выработок содержит шлагу 1 с замком 2 на одном конце, ступен5 чатую втулку 3 с внутренней резьбой 4 у одного конца и уширением 5 на наружной поверхности у другого конца. Втулка 3 навернута внутренней резьбой 4 на резьбу 6 штанги 1 уширением в сторону замка 2. Кон0 струкция содержит также сигнальный блок, включающий диск, закрепленный на меньшем наружном диаметре ступенчатой втулки 3, например, резьбовым соединением и выполненный с резьбовыми отверстиями 8

5 на плоскости. В устройстве имеется также опорный элемент, выполненный в виде диска 9, подвижно установленного своим отверстием на ступенчатой втулке 3 между диском 7 сигнального блока и уширением 5

0 втулки 3. Диск 9 подпружинен пружиной 10, установленной между ним и диском 7. Сигнальный блок включает в себя также регуляторы срабатывания, выполненные в виде втулок 11с внутренним коническим отвер5 стием и резьбой на наружной поверхности, которой они ввернуты в резьбовые отверстия 8 диска 7 с направлением конусности внутренних отверстий в сторону диска 9. Сигнальные элементы сигнального блока

0 выполнены в виде стержней 12 с коническим участком 13, напрессованных в конические отверстия втулок 11 по самотормозящемуся коническому соединению с превышением над торцами втулок 11

5 со стороны диска 9. По периферии диска 7 могут быть выполнены отверстия 14, в которые заведены зацепы 15 со шнурами 16, прикрепленными к нижним торцам стержней 12. Для повышения удобства визуального контроля у нижних торцов стержней 12

могут быть закреплены пластины 17 с окрашенными в контрастный цвет(цвета) поверхностями 18 со стороны диска 7. Для уменьшения вероятности перекоса диска 9 в процессе взаимодействия в массивом он может быть выполнен с цилиндрическим выступом вокруг отверстия, обращенным в сторону замка 2.

Рабата устройства для сигнализации о деформации кровли горных выработок состоит в следующем.

В процессе монтажа устройства на месте эксплуатации в кровле пробуривают шпур, в котором посредством замка 2 закрепляют штангу 1. Далее в удобном для сборки месте на втулке 3 собирают все остальные детали, как это показано на чертеже, и устанавливают пороги срабатывания сигнальных элементов. Для этого, ввертывая или вывертывая втулки 11 в резьбовых отверстиях 8, устанавливают различные мерные расстояния между стержнями 12 и диском 9, который в этот момент посредством пружины 10 упирается в уширение 5 втулки 3. После этого собранный узел отверстием втулки 3 насаживают на конец штанги 1 и резьбой 4 наворачивают на резьбу 6 штанги 1 до соприкосновения диска 9 с кровлей, при этом уширение 5 втулки 3 заводят в шпур. Этим монтаж заканчивается. Для проверки правильности установки после соприкосновения диска 9 с кровлей щупом или другим измерителем может быть промерено расстояние между одним из стержней 12 и диском 9.

В процессе контроля состояния кррвли штанга 1, закрепленная замком 2 в глубинных слоях совместно с диском 7 и закрепленными на нем деталями, сохраняет постоянной положение в пространстве, а диск 9, сжимая пружину 10, воспринимает деформацию наружных слоев. Под действием деформации кровли диск 9 перемещается и при достижении контрольного уровня воздействует на стержень 12 и выводит из сцепления его конический участок 13с коническим отверстием втулки 11. При этом стержень 12 выпадает из втулки 11, переворачивается и зависает на своем шпуре 16с зацепом в отверстии 14, а его пластина 1Тв перевернутом положении своей окрашенной поверхностью 18 облегчает визуальный контроль срабатывания. В процессе дальнейшей деформации кровли аналогичным образом срабатывают и другие сигнальные

элементы (стержни 12), которые дают сигнал о нарастании деформации. При этом по шагу срабатывания судят о величине деформа- ции. Шаг срабатывания может быть 5 установлен сколь угодно малым, что обеспечивает высокую разрешающую способность устройства.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обеспечивает существенное,

0 -упрощение монтажа в неудобном для этого месте - у кровли. Этим также повышается безопасность монтажных работ, так как уменьшается вероятность травмирования отдельными падающими деталями. Кроме

5 того, повышается надежность эксплуатации устройства, так как исключена необходимость крепления опорного элемента на кровле, при котором возможен перекос с некоторым заклиниванием между переме0 щающммися деталями, а также исключены из конструкции места, в которых это заклинивание было возможно (между стержнями сигнального блока и отверстиями опорного элемента).

5

Формула изобретения Устройство для сигнализации о деформации кровли горных выработок, содержащее соосно установленные опорный

0 элемент и штангу, на одном конце которой расположен замок, а на другом - опорная втулка и сигнальный блок в виде диска с резьбовыми отверстиями, на котором смонтированы грузовые сигнальные элементы,

5 отличающееся тем. что, с целью упрощения монтажа и повышения надежности устройства, оно снабжено пружиной и дополнительными втулками с внутренним коническим отверстием и резьбой на наруж0 ной поверхности, опорная втулка выполнена с выступом на конце, обращенном к замку штанги, а на другом ее конце закреплен диск сигнального блока, опорный элемент выполнен в виде диска, свободно

5 установленного на втулке между выступом последней и диском сигнального блока и подпружинен относительно него, дополнительные втулки ввернуты в резьбовые отверстия диска сигнального блока, а

0 грузовые сигнальные элементы выполнены в виде стержней с конической поверхностью и установлены в конические отверстия дополнительных втулок -с возможностью взаимодействия их верхних торцов с опор5 ным диском.

Использование: в средствах контроля за состоянием горных выработок и для сигнализации о достижении определенных, заранее заданных деформаций непосредственно кровли относительноглубинных слоев породного массива. Сущность изобретения: устройство содержит соосно установленные опорный элемент, штангу с замком на одном ее конце, ступенчатую втулку с внутренней резьбой у одного конца и уширением на наружной поверхности у другого, навернутой внутренней резьбой на резьбу штанги уширением в сторону замка; сигнальный блок включает диск, регуляторы срабатывания, выполненные в виде втулок с внутренним коническим отверстием и резьбой на наружной поверхности, которой они ввернуты в резьбовые отверстия диска с направлением конусности внутренних отверстий в сторону диска. Элементы сигнального блока выполнены в виде стержней с коническим участком, напрессованных в конические отверстия втулок по самотормозящемуся коническому соединению с превышением над торцами втулок со стороны диска. По периферии диска могут быть выполнены отверстия, в которые заведены зацепы со шнурами, прикрепленными к нижним торцам стержней. 1 ил. сл С