Способ измерения нагрузки на рамные крепи горных выработок Советский патент 1981 года по МПК E21C39/00 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАГРУЗКИ НА РАМНЫЕ КРЕПИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при измерении нагрузок на рамные конструкции крепи горных выработок .

Известны косвенные способы измерения нагрузки на крепь горных выработок, с помощью которых измеряют величины, связанные с нагрузкой определенной функциональной зависимостью (напряжения и деформации) tlj.

Известен также способ измерения нагрузки на рамные крепи горных выработок, включающий взвещивание затяжки крепи l2j ,

Однако все эти способы обладают рядом существенных недостатков, не позволяющих получить большой объем статистических данных по нагрузкам на крепь в раз;шчных условиях из-за их (.способов) дороговизны и большой трудоемкости. Кроме того, измерения прямыми способами требуют изготовления значительного числа дорогостоящих динамометров или динамометричес ких крепей, устанавливаемых стационарно на стационарных замерных станциях.

Целью изобретения является упрощение и ускорение процесса измерения нагрузок.

Эта цель достигается тем, что между крепью и затяжкой принудительно внедряют клин и измеряют усилие его

10 внедрения, а нагрузку на крепь определяют по формуле:

..P(cosdl-fcisin«i)

i

- tj) COscL(l-f f,j)sind.

где N - нормальная нагрузка на крепь

IS

(затяжку) ;

и - коэффициенты трения; oU - угол клина; - усилие внедрения, а также тем,что нагрузку на крепь

20 определяют путем сопоставления усилий внедрения и извлечения клина.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом, где изображены силы, действующие на клин при его внедрении. На.интересующем участке выработки в любой точке периметра крепи между крепью 1 и затяжкой 2 принудительно внедряют (например гидродомкратом) клин 3 до поднятия затяжки над крепью. По манометру гидродомкрата фиксируют усилие внедрения клина Р , Зная величину усилия,коэффициенты тр ния f и fjj и угол кЛина oL величину нормальной нагрузки N на затяжку (крепь) вычисляют по формуле: - P(oo5ol- aS ncl) (5Jtf,j. полученной из выражения статики для случая внедрения клина, где: N - нормальная нагрузка на крепь f - коэффициенты тр (затяжку} ; ния; d - угол клина; Р усипие внед рения.. При определении нагрузки для случая извлечения клина формула для вычислений получается аналогичная по структуре вышеприведенной. Описываемый способ позволяет упростить и ускорить процесс измерения нагрузки и повышает точность измерений, так как клин не влияет на работ крепи как в процессе эксплуатации, так и в период измерений. Кроме того при измерениях данным способом резко сокращаются материальные и трудовые затраты на проведение измерений. Так например, при прямом способе измерения нагрузок в период подготовки к измерениям необходимо изготовить, а затем установить на замерных станциях от 20 до 100 динамометров стоимос 84 тью 15-30 руб. каждый. Для измерений же предлагаемым способом затраты подготовительного периода будут состоять из затрат на изготовление клина (многократного использования) и на приобретение гидродомкрата, также имеющего значительный срок службы. Формула изобретения 1. Способ измерения нагрузки на рамные крепи горных выработок, включающий взвешивание затяжки крепи, о тличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса измерений нагрузок, между крепью и затяжкой принудительно внедряют клин и усилие его внедрения, а нагрузку на крепь определяют по формуле:PCcoSoL-rfo.) (f/f2)cosdL4H-f {,-)SinA где N нормальная нагрузка на крепь; t.V коэффициенты трения; угол клина; Р - усилие внедрения клина. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что нагрузку на крепь определяют путем сопоставления усилий внедрения и извлечения клина. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Билик Ш.М. и др. Приборы и аппаратура для исследований проявления горного давления. М., Углетехйздат, 1958, с. 2А-27. 2.Катков Г.А. Измерение нагрузок на крепв горных выработок. М., Недра, 1969, с. 4-5 (прототип).