Способ измерения объема полости

 

Использование: определение объема полостей сложной конфигурации. Сущность изобретения: в измеряемой полости производят взрыв заданного количества взрывчатого вещества с положительным кислородным балансом. Искомый объем вычисляют по концентрации окиси углерода, двуокиси углерода, водорода, метана и окиси азота в полости сразу после взрыва.

Изобретение относится к измерению объемов, емкостей, карстовых и других пустот сложной конфигурации, образовавшихся под воздействием различных природных факторов или в результате деятельности человека, например, различные вывалы и обрушения в горных выработках, емкости выщелачивания, недоступные с точки зрения безопасности или технических возможностей доступа к емкости.

Известен способ определения объема емкости [1] , включающий сообщение контролируемой емкости с калиброванной емкостью, имеющей заданную концентрацию индикаторного газа, определение концентрации индикаторного газа в обеих емкостях, а об объеме контролируемой емкости судят по расчетной формуле.

Однако способ имеет ряд недостатков.

Прежде всего, в данном способе требуется создание дополнительной калибровочной емкости, что усложняет определение объема исследуемой емкости.

Способ больше рассчитан для выполнения определения объемов в лабораторных условиях, так как для определения пустот в природных условиях трудно и дорого создавать калибровочную емкость, устанавливать в ней давление калибровочного газа и т. д.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту и заявляемому способу является способ [2] . Он позволяет определять объем полостей сложных конфигураций без использования акустических локаторов, дальномеров и т. п.

К недостаткам способа следует отнести необходимость индикаторного газа, который, как правило, отсутствует на действующих горных предприятиях; большие расходы этого газа; наличие технических средств для ввода индикаторного газа в специальную емкость, доставляя ее в полость с последующей разгерметизацией.

Указанные недостатки определяют значительную трудоемкость известного способа и его низкую технологичность в реальных условиях.

Целью изобретения является упрощение измерения.

Цель достигается тем, что в известном способе измерения объема полости сложной конфигурации путем подачи в нее газа замера его концентрации и вычисления объема полости, подачу газа в полость осуществляют путем подрыва в ней заряда взрывчатого вещества с положительным кислородным балансом, а объем полости вычисляют по формуле V_о = , м³, где a и b - заданное содержание кислорода и водорода, грамм-атомы на 1 кг взрывчатого вещества; CO, CO₂, H₂, CH₄, NO - концентрации окиси и двуокиси углерода, водорода, метана, окиси азота соответственно, измеренные после взрыва, % ; A - взорванное количество взрывчатого вещества, кг.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В полости сложной конфигурации осуществляют подрыв заряда взрывчатого вещества с положительным кислородным балансом из расчета примерно 5-10 г на каждый м³ объема полости. После взрыва измеряют концентрации окиси и двуокиси углерода, водорода, метана и азота в полости. Искомый объем вычисляют по формуле V_о = , м³ (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1492219, кл. C 01 F 17/00, 1986.

2. Авторское свидетельство СССР N 958863, кл. G 01 F 17/00, 1979.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМА ПОЛОСТИ, включающий подачу в полость газа, измерение его концентрации и вычисление объема полости, отличающийся тем, что, с целью упрощения, подачу газа осуществляют путем взрыва в ней взрывчатого вещества с положительным кислородным балансом, после взрыва одновременно измеряют концентрации окиси углерода, двуокиси углерода и метана, а объем V полости вычисляют по формуле V= , где a - заданное содержание кислорода, моль/кг взрывчатого вещества; b - заданное содержание водорода, моль/кг взрывчатого вещества;
CO, CO₂, H₂, CH₄, NO - концентрации окиси углерода, двуокиси углерода, водорода, метана и окиси азота;
A - заданное количество взрывчатого вещества, кг.