Устройство для измерения толщины потолочины над полостью в горной породе

 

Изобретение относится к подземной разработке полезных ископаемых и строительству подземных сооружений и может быть использовано Для измерения толщины потолочины над полостями в горных породах . Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение трудоемкости измерений. Устройство содержит измерительный наконечник в виде цилиндра 1, один торец которого выполнен в форме полусферы , а другой заострен в виде конуса. Закругленным концом цилиндр 1 прикрепляется к гибкому мерному подвесу 2, на котором Спускается в скважину 3, перебуривающую потолочину 4 насквозь, вручную или с помощью реверсивного механизма 5 передвижения. При введении цилиндра 1 в скважину 3 его переворачивают таким образом, чтобы прикрепленный к подвесу 2 закругленный конец цилиндра 1 находился внизу и он занял бы 9 сквзжине 3 наклонное положение. По переворачиванию цилиндра 1 фиксируют толщину потолочины 4 по длине опущенного в скважину 3 на этот момент подвеса 2. 1 ил. 1Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4841625/28 (22) 25.06.90, (46) 30.08,92, Бюл. М 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) B,Ã.ßöóê, В.И:Аксененко и И.Г.Ткачев (56) Авторское свидетельство СССР

t4 1492038, кл. Е 21 В 47/08, 1989.

Блох Н П. и др. Приборы для контроля заполнения выработанного пространства горными породами. — Безопасность труда в промышленности, 1973, N 7, с. 56. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОТОЛОЧИНЫ НАД ПОЛОСТЬЮ В

ГОРНОЙ ПОРОДЕ (57) Изобретение относится к подземной разработке полезных ископаемых и строительству подземных сооружений и может быть использовано для измерения толщины

ЯЦ, 1758397 А1 (5l)5 G 01 В 3/28, Е 21 В 47/08 потолочины над полостями в горных породах. Цель изобретения — упрощение конструкции и снижение трудоемкости измерений, Устройство содержит измерительный наконечник в виде цилиндра 1, один торец которого выполнен в форме полусферы. а другой заострен в виде конуса.

Закругленным концом цилиндр 1 прикрепляется к гибкому мерному подвесу 2, на котором спускается в скважину 3, перебуривающую. потолочину 4 насквозь, вручную или с помощью реверсивного механизма 5 передвижения. При введении цилиндра 1 в скважину 3 его переворачивают таким образом, чтобы прикрепленный к подвесу 2 закругленный конец цилиндра 1 находился внизу и он занял бы в скважине

3 наклонное положение, По переворачиваwe цилиндра 1 фиксируют толщину потолочины 4 по длине опущенного в скважйну

3 на этот момент подвеса 2. 1 ил.

1758397

10

25

35

50

Изобретение относится к подземной разработке полезных ископаемых и строительству подземных сооружений и может быть использовано для непосредственного определения изменяющейся во времени толщины потолочины над горными выработками и выработанными пространствами, карстовыми и другими пустотами в горных породах и т.п.

Известно устройство для определения размеров полостей в грунтовом массиве, содержащее наращиваемую секционную направляющую трубу с -измерительной шкалой на ней, которая опускается в скважину, пробуренную в полость, прикрепленный к трубе шарнирно-рычажный измерительный механизм с телескопическим рычагом, на конце выдвижной секции которого установлен тензодатчик, фиксирующий момент касания рычагом стенки или почвы (днищэ) полости, и реверсивный привод с гибкой тягой, посредством которой приводится в действие измерительный механ иэм.

Недостатками этого устройства являются его конструктивная сложность; отсутствие фиксаци и момейта" в ыхода измерительного механизма из скважины в полость, в результате чего с его помощью возможно только опосредованное измерение толщины потолочины над полостью (как величины разности между расстоянием от верхних направляюших трубы до:дна полости и размером полости по оси скважины), а также значительный вес направляющего става трубы, что делает проблематичной

" возможность наращивания этого става при глубине скважины в несколько десятков, а тем более сотен метров без применения дополнительного устройства, удерживающего став труб на весу при опускании в скважину (инвентарную гибкую тягу, проходящую внутри Става, использовать для этого невозможно).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения толщины потолочины, содержащее мерный элемент в виде набора составных досылочных штанг определенной длины и измерительный наконечник, укрепляемый на головной штанге, который перемещается по пробуренной в потолочине насквозь скважине посредством наращивания става досылочных штанг и фиксирует момент выхода из скважины в пустоту (выработанное пространство) с помощью откидывающихся подпружиненных рычагов с электроконтактами на них, включающими сигнальную:лампочку.

Недостатком известного устройства является трудоемкость его изготовления и особенно использования (монтаж и демонтаж става досылочных штэнг) при значи- . тельной толщине потолочины (десятки и сотни метров), а также потребность в переносной электропроводке и источнике тока.

Целью изобретения является упрощение конструкции . устройства и снижение трудоемкости измерений при обеспечении достаточной надежности фиксации момента выхода измерительного наконечника из скважины в пустоту (полость).

Указанная цель достигается тем, что в качестве мерного элемента использован гибкий подвес в виде мерной ленты или троса, а измерительный наконечник выполнен в виде цилиндра, один торец которого, прикрепленный к подвесу, выполнен в аиде полусферы, а другой торец имеет коническую форму с острым углом а при вершине, определяемым из соотношения

sin а/2 0,8Д/I, где Д вЂ” диаметр. пробуренной в-потолочине скважины;

1 — длина измерительного наконечника, На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Измерительный наконечник 1 выполнен в виде цилиндра из тяжелого металла, например стали или латуни. Один торец цилиндра имеет форму полусферы, а другой заострен в виде конуса. Закругленным концом наконечник 1 прикрепляется к гибкому мерному элементу (подвесу) 2, например мерной ленте или тросу. Длина I наконечника I принимается в пределах (2,0 — 2,5)Д, где

Д вЂ” диаметр скважины 3, пробуренной насквозь в потолочине 4, а толщина (диаметр)

d наконечника 1 — не более 1/3 величины Д.

Угол заострения а койусообразного торца наконечника 1 определяется из выражения

sin а /2 :- 0,8Д/I.

Такие геометрические соотношения обусловлены условиями работоспособности устройства: при больших значениях d не будет создаваться необходимого перекоса наконечника в скважине, а при значениях угла а больше указанного наконечник 1 при поддерживании кверху не распирается в стенку скважины, а скользит по ней наподобие лыжи. При этом диаметр Д скважины

3 может составлять от 75 до 200 мм и более.

Тогда, например, при Д=100 мм, I=250 мм, б=30 мм, а=35 .

Устройство работает следующим образом.

При введении измерительного наконечника 1 в скважину 3 его переворачивают так, чтобы прикрепленный к подвесу 2 его конец

1758397

Составитель И..Ткачев

Техред М.Моргентал

Корректор И. Муска

Редэ ктор Е. Копча

Заказ 2988 Тираж Подписное

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 находился внизу и наконечник 1 принял бы в скважине 3 наклонное положение, Затем наконечник 1 спускают в скважину 3 вруч- ную или с помощью реверсивного механизма перемещения, например ворота 5, периодически поддергивая подвес 2 кверху. 5

При этом пока наконечник 1 находится в скважине 3, он вследствие перекоса при поддергивании распирается между ее стенками и оказывает ощутимое сопротивление подъему. Как только наконечник. выйдет из 10 скважины 3 в пустоту (полость) 6, он под действием силы тяжести переворачивается заостренным торцом вниз. после чего поднимается вверх по скважине 3 свободно.

Это позволяет фиксировать толщину пото- 15 лочины 4 Ilo длине опущенного в скважйну

3 мерного элемента (подвеса) 2 на момент выхода наконечника 1 в полость 6, При значительной толщине потолочины

4 измерение целесообразно производить 20 дважды — в первый раэ с точностью до 10 м (поддергивая подвес 2 вверх через каждые

10 м), а во второй раз, на последнем десятке метров — с требуемой точностью. Реверсивный механизм перемещения при этом мо- 25 жет быть снабжен счетчиком числа оборотов.

Простота устройства обеспечивает высокую его эксплуатационную надежность. а отсутствие необходимости монтажа и демонтажа става измерительных досылочных штанг обуславливает значительное снижение трудоемкости при работе с ним.

Формула изобретения

Устройство для измерения толщины потолочины над полостью в горной породе, содержащее мерный элемент, закрепленный на его конце измерительный наконечник, предназначенный для опускания в шурф в горной породе, и реверсивный механизм перемещения мерного элемента, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения трудоемкости измерений, мерный элемент выполнен в виде гибкого подвеса, а измерительный наконечник — в виде цилиндра, один торец которого — полусферический и соединен с концом гибкого подвеса, а другой торец— конический с острым углом при вершине и предназначен для взаимодействия со стенкой шурфа.