Способ контроля уровня заполнения камеры твердеющей смесью

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпикйо делам нэобретен и открытий 1А, Мельников(72) Авторы изобретения О. А. Баикону Казахский политехнический институт им, В,71) Заявит енина СОБ ОНТРОЛЯ УРОВНЯ ЗАПОЛНЕНИЯ КАМЕРТВЕРДЕЮЩЕЙ СМЕСЪЮ Изо лениост разраб паемых раз мещельный разбретение относится к горной промыши и может быть использовано при отке месторождений полезных искокамерами с твердеющей закладкой,Известен способ контроля за полнотой заполнения камеры твердеющей смесью, заключающийся в размещении в контроли- З руемых участках камеры двух металличес. ких изолированных контактов индикатора, при погружении которых в твердеющий раствор замыкается электрическая цепь и на панели, расположенной вне камеры, зажи-, гается сигнальная лампочка .Недостатком данного способа является то, что индикаторы, включенные в электросеть, представляют опасность для рабочих, а их монтаж под кровлю камеры не всегда возможен.15Кроме того, известен способ контроля уровня заполнения камеры твердеющей смесью, транспортируемой пб закладочному трубопроводу, заключающийся в размещении в верхней части камеры электродов, разделенных электроизолятором, создание меж-. З, ду ними электрической цепи при помощи. электропроводников, выведенных из камеры к соответствующим клеммам замерной станции, и измерении силы тока при определении уровня заПолнения камеры твердеющей смесью, при этом электроды представляют со.бой вертикально установленные рейки с контактами 2.Укаэанный способ имеет ограниченнуюобласть применения из-за того, что установка рейки с контактами в камере не всегда возможна и, кроме того, для установки рейки необходимо бурение шпуров в кровле камеры, что увеличивает затраты на эакла.дочные работы.Цель изобретения - расширение облас.ти применения способа и сокращение затрат.Указанная цель достигается тем, что ис.пользуют электроды, выполненные из металлов с различными нормальными потенциалами, и размещают их в зоне струи твердеющей смеси, поступающей из. закладоч.ного трубопровода в камеру, а уровень заполнения камеры твердеющей смесью определяют по прекращению колебаний измеряе.мого тока между. соответствующей парой электродов.На фиг.изображена схемания электродов в камере (вертикарез); на фиг. 2 - электрическая схема подключения измерителя тока к электродам.Способ осуществляют следующим образом.К закладочному трубопроводу 1 крепят,например, с помощью стержня 2 электродьг3 и 4, выполненные из меаллов с различными нормальными потенциалами, разделенные электроизолятором 5. Стержень 2 устанавливают таким образом, чтобы электроды 3 и 4 находились в струе закладочнойсмеси, выходящей из трубопровода. Электро- оды 3 и 4 соединены с измерителем 6 тока.Перед установкой стержня 2 измеряютего длину и, зная угол наклона стержня кгоризонту,определяют пространственноеположение электродов 3 и 4, а по предварительной маркшейдерской съемке камеропределяют объем пустот, который, имеетсявыше уровня расположения электродов 3и 4,В процессе закладки камеры нз трубопровода поступает раствор смеси, который 20омывает электролы. Закладочная смесь представляет водный раствор электролитов.Раствор закладочной смеси вместе с электродами из металлов с различными нормальными потенциалами образует. гальванический элемент, Электродвижущая сила (ЭДС)этого элемента зависит от вида металлов,свойства раствора, силы тока и в значительной мере от скорости потока смеси. Зависимость ЭДС от скорости обусловлена поляризацией электродов. При скорости потока, равной нулю, поляризация максимальная, а ЭДС и величина отбираемого от гальванического элемента тока минимальны. Сувеличением скорости потока поляризацияуменьшается, а сила тока, которую вырабатывает элемент, увеличивается.В момент прохождения порции скорость35потока максимальна, сила измеряемого токатакже максимальна. Б период между порциями наступает поляризация электродов,сила тока резко падает.Когда уровень твердеющей смеси под Онимается настолько, что электроды оказываются погруженными в закладочную смесь,перемещение потока закладоиной смеси относительно электродов прекращается, силатока в связи с поляризацией электродовпадает и в дальнейшем не изменяется. 45Пример осуществления способа, В верхней части камеры размещают электроды3 и 4, разделенные электроизолятором 5;Твердеющая закладочная смесь поступаетиз трубопровода в камеру, например, черезскважину диаметром 250 мм, длиной 3 м.В качестве стержня 2 используют, например, стальную трубу длиной 4 м и диаметром 2 - 15 мм; которая приваривается ктрубопроводу 1. Длина выступающей в камеру части трубы 2 м. Эта же труба выпол-няет роль электрода 3. В трубу 2 вкрученизолятор длиной 10 в 15 см, на который, всвою очередь, навинчен электрод 4, выполненный из алюминия. Диаметр алюминиевого электрода 2 - 20 мм, длина 5 см. Алюминиевый электродподключен к проводнику, который через изолятор и внутреннюю полость стержня (трубы) выводится в штрек, К этому приводу подключается минусовая клемма магнитоэлектрического измерительного прибора чувствительностью, например, 1 мА на всю шкалу. Плюс измерительного прибора присоединяется к закладочному трубопроводу 1.При подаче закладочной смеси с содер- жанием цемента 200 в 2 кг в расчете на 1 м закладки миллиамперметр регистрирует ток, причем сила тока изменяется согласно прохождению порций смеси. Максимальные пиковые значения тока составляют 500 в 8 мкА, достигая в отдельных случаях 1 мА, между порциями сила тока падает до 50 в 1 мкА. По мере подъема уровня закладываемого массива электроды погружаются в массив. При этом величина максимальных бросков начинает уменьшаться. ,Когда погружение электродов только начинается, падающая струя закладки перемешивает верхний слой уложенной смеси. Глубина этого слоя находится в пределах 5 - ф см. На большей глубине алюминиевый электрод оказывается ь зоне отложений сгущенной смеси, воздействие поверхностных возмущений здесь не сказывается и в ближней зоне этого электрода начинает интенсивно развиваться процесс поляризации. Сила тока при этом постоянна и составляет ф величину 50 - 80 мкЛ, .с течением времени ток медленно уменьшается до 20 мкА и менее. Поляризация железного электрода из-за его большой площади существенной роли не играет. Таким образом, прекращение колебаний тока позволяет сделать вывод о том, что уровень закладочной смеси превысил уровень расположения алюминиевого электрода и достиг железного электрода.Предлагаемый способ может найти широкое применение на подземных рудниках, применяющих камерную систему разработки. При этом не требуется пребывания людей в камере для установки электродов. Измерение уровня закладки по предложенному способу не требует источников питания, измеряемый ток вырабатывается за счет электрохимической энергии закладочного раствора. Это позволяет использовать данный метод в шахтах, опасных по газу, так как мощность данного источника тока весьма мала (менее 10Вт) и недостаточна для создания искры,Осуществление способа позволит также получать информацию о прохождении закладочной смеси по всей трассе трубопровода, что повысит надежность транспортирования смеси,Кроме того отсутствие специальных источников питания упрощает эксплуатацию измерительного устройства.877080 формула изобретения Составитель Э. РудневаТехред А. Бойкас Кор Тираж 466 Под дарственного комитета СССР изобретений и о 1 крытий Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 нтэ, г. Ужгород, ул. Проектная,Редактор М. ЯновичЗаказ 9552/51ВНИИПИ Госупо делам113035, Москва,Филиал ППП Пате тор Н. Стецыое Способ контроля уровня заполнения ка. меры твердеющей смесью, транспортируемой по закладочному трубопроводу, заклю чающийся в размещении в верхней части камеры электродов, разделенных электрон. золятором, создание между ними электрической цепи при помощи электропроводников, выведенных из камеры, и измерение. силы тока для определения уровня запол- О нения камеры твердеющей смесью, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа и сокращения затрат, используют электроды, выполненные из металлов с различными нормальными потенциалами, и размещают их в зоне струи твердеющей смеси, поступающей из закладочного трубопровода в камеру, а уровень заполнения камеры твердеющей смесью определяют по прекращению колебаний измеряемогО тока между соответ. сгвующей парой электродов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Репп К. Ю, и др. Материалы для искусственных целиков и технология их возведения, М., Недра, 1968, с. 64.2: Кравченко В. П. и Куликов В, В; Применение твердеющей закладки при разработке рудных месторождений; М., Недра, 1974. с. 125 в 1 (прототип),