Устройство для закрепления реперов

(21) 3662130 (22) 15.11.83 (46) 15.02.85 (72) М. М. и В. А. Тарх (71) Москов ного Знамен (53) 622.235 (56) 1, Авто538227, к(088.8)рское свидл. С 01 б люжин а Трудового Крас- ститут ельство СССР(54) (57) ЛЕНИЯ рический массой, н закрепле выполнен цилиндра о п. 1, отличающее выполнен из элас чт го 11 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ С 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПРЕПЕРОВ, содержащее цилиндкорпус, заполненный связующей а наружной поверхности которого н держатель, основание репера, ное в виде ступенчатого полого с поршнем со стороны соединеЯО, 1139844 ния с корпусом и штангой с другой и установленное внутри корпуса с возможностью перемещения, а на наружной поверхности основания репера размещены клапан и эластичная прокладка, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности закрепления за счет фиксации объема замкнутого пространства между основанием и стенками скважины, оно снабжено ограничителем и упругим элементом, при этом ограничитель установлен на корпусе, а упругий элемент - между клапаном и поршнем, причем на боковой поверхности корпуса выполнены окна, симметрично расположенные между держателем и ограничителем, а клапан имеет возможность осевого пере-. мещения и на боковой поверхности его симметрично установлены штифты, размещенные в окнах2. Устройство п ся тем,о ограничитель тичноматериала.Изобретение относится к горной промышленности, в частности к установкам для закрепления реперов, и может быть использовано для контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород.Известны устройства для закрепления реперов с использованием различного рода пружин, цанг, подвижных тяг, клиньев 1.При использовании таких средств в случаях, когда скважины располагаются в зонах интенсивных подвижек горных пород, в частности в зонах, окружающих взрывные работы, закрепление реперов оказывается малонадежным из-за воздействия упругих волн, вызываемых взрывными работами.Известны также устройства для закрепления реперов связующую массу, в частности эпоксидные и полиамидные смолы,Указанное устройство для закрепления реперов содержит цилиндрический корпус, заполненный связующей массой, на наружной поверхности которого закреплен держатель, основание репера, выполненное в виде ступенчатого полого цилиндра с поршнем со стороны соединения с корпусом и штангой с другой и установленное внутри корпуса с возможностью перемещения, а на наружной поверхности основания репера размещены клапан и эластичная прокладка 12.Недостатками подобных реперных устройств являются их малая надежность закрепления и малая информативность при многократных измерениях,Цель изобретения - повышение надежности закрепления реперов за счет фиксации объема замкнутого пространства между основанием репера и стенками скважины.Поставленная цель достигается тем, что устройство для закрепления реперов, содержащее цилиндрический корпус, заполненный связующей массой, на наружной поверхности которого закреплен держатель, основание репера, выполненное в виде ступенчатого полого цилиндра с поршнем со стороны соединения с корпусом и штангой с другой и установленное внутри корпуса с возможностью перемещения, а на наружной поверхности основания репера размещены клапан и эластичная прокладка, снабжено ограничителем и упругим элементом, при этом ограничитель установлен на корпусе, а упругий элемент - между клапаном и поршнем, на боковой поверхности корпуса выполнены окна, симметрично расположенные между держателем и ограничителем, а клапан имеет возможность осевого перемещения и на боковой поверх 5 1 О 15 20 ности его симметрично установлены штифты, размещенные в окнах.Кроме того, ограничитель выполнен изэластичного материала.На фиг. 1 показано устройство в начальном положении, общий вид; на фиг, 2- сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство в рабочем положении, развернутое на 90,Устройство включает в себя основание 1 репера, сопряженное с помощью скользящей насадки с цилидрическим корпусом 2. Между основанием 1 и цилиндрическимкорпусом 2 образуется кольцевое пространство 3, в котором содержится связующая масса до момента открытия репера.На основании 1 установлены на скользящей посадке клапан 4, упругий элемент 5 и укреплен с помощью резьбового соединения поршень 6. К внешней боковой поверхности резервуара 2 приклеены держатель 7 и ограничитель 8, выполненные из эластичного материала (например, поролона). Между держателем 7, ограничителем 8 и стенкой шпура (позицией не обозначена) образуется кольцевое пространство 9, в которое через окна 10 на боковой поверхности корпуса 2 поступает связующая масса после открытия репера. До момента открытия репера клапан 4 отделяет кольцевое пространство 3, в котором хранится связующая масса, от кольцевого прозо странства 9. К наружной боковой поверхности основания 1 репера приклеена прокладка 11 из эластичного материала, а к торцу основания 1 репера крепится хвостовая часть измерительного устройства или измерительной штанги 12. На боковой ци линдрической поверхности клапана 4 симметрично крепятся штифты 13, внешняя часть которых размещается в пространстве, образованном окнами 10.Усилие, развиваемое упругим элемен том 5, меньше силы трения прокладки 11о стенки шпура, а также меньше силы трения держателя 7 и ограничителя 8 о стенки шпура.Устройство работает следующим образом,Перед установкой в шпур в кольцевоепространство 3 между основанием 1 репера и цилиндрическим корпусом 2 заливается связующая масса (например, эпоксидная смола). Затем на основание 1 навинчивается поршень 6, после чего устройство готово к установке. С помощью измерительной штанги 12 устройство досылается в шпур на заданную глубину (фиг. 1).Для раскрепления репера в шпуре необходимо произвести движение измеритель ной штанги 12 в обратном направлении.При этом основание 1 репера с установленб 7 2 1 Г Р 1 Составитель Г. Але Техред И. Верес Тираж 482ВНИИПИ Государственного комнтпо делам изобретений и от 113035, Москва, Ж - 35, Раушская лиал ППП Патент, г. Ужгород, у сееваКорректор Г, ОгаПодписноета СССРрьгтийнаб., д.Проек 4 Редактор М. КелемешЗаказ 29/24 4/5 тная3ными на нем клапаном 4, упругим элементом 5 и поршнем 6 переместится по отношению к цилиндрическому корпусу 2, который за счет трения держателя 7 и ограничителя 8 о стенки шпура остается неподвижным, За счет перемещения клапана 4 открывается доступ из кольцевого пространства 3 в кольцевое пространство 9, которое имеет. фиксированный объем. В пространство 9 по мере движения основания 1 репера поступает связующая масса, которая выталкивается поршнем 6. Клапан 4, упругий элемент 5 совершают поступательное движение вместе с основанием 1 репера до тех пор, пока штифты 13 не упрутся в стенки цилиндрического резервуара 2, ограничивающие окна 10 со стороны, сопрягаемой с основанием 1 репера. При дальнейшем движении основания 1 в том же направлении упругий элемент 5 деформируется, а поршень 6 продолжает выталкивать связующую массу в пространство 9 до полного заполнения этого пространства. Клапан 4 при этом остается неподвижным вместе с цилиндрическим корпусом 2, фиксируя объем кольцевого пространства 9 со стороны измерительной штанги 12 и препятствуя вытеканию связующей массы из кольцевого пространства 9. 4Из изложенного следует, что в данномустройстве объем кольцевого пространства 9 зафиксирован, что дает возможность полностью заполнить его связующей массой при обратном движении основания 1 репе ра, выталкивая поршнем 6 весь объем связующей массы из кольцевого пространства 3.В то же время в прототипе при обратном движении основания 1 репера объем 1 О пространства 9 увеличивается пропорционально смещению основания 1 репера, что не позволяет заполнить объем связующей массой полностью и обеспечить надежное закрепление в шпурах горизонтального и близкого к горизонтальному направ лений. Надежное закрепление репера, взятого за прототип, возможно только в случае резкого увеличения объема кольцевого пространства 3, что приводит к увеличению длины репера и снижению информативности при многореперных измерениях.Таким образом, предлагаемое устройство повышает надежность закрепления реперов и информативность при многореперных измерениях, что повышает надежность контроля состояния массива горных пород 25 и, в конечном счете, ведет к повышениюбезопасности ведения горных работ.А-А