Устройство для определения выбросоопасных зон угольного пласта

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРеслублнк18942 О 7(51) М.Кч з Е 21 Г 5/00 Государственный комитет СССР Опубликовано 30.12,8 . Бюллетень48Дата опубликования описания 05.01.82(53) УДК 622.831. .622.834 (088;8) по девам изобретений и открытий"72) Авторы изобретения и. и. ч р . с. г. фг а. чюю, --Б. Н. (Огай. Н, И. Попов и А. Г 1. Ку,4 кон (.:;., .1 -:1Институт горного дела Сибирского отделени АН.СССР.1(54) УС 1 РОЙСГВО ДЛЯ О 1;1",; Е;1 Е 11 о ВЫБРОСОО 11 АСНЬХ ЗОН У; О 1 Ы; оО ,1 ЛЪ;1. Изобретение относится к горнопромыш ленности и может быть использовано для определения выбросоопасности угольного пласта.Известно устройство для определения выбросоопасности угольных пластов, состоящее из оборудования для бурения контрольных шпуров, герметизатора шпуров и газового расходомера для определения скорости газовыделения, с помощью которой определяют выбросоопасность угольного пласта 1,Недостатком данного устройства следует считать большую погрешность измерения начальной скорости газовыделения, что обуславливает низкую точность прогноза выбросоопасности, а также те значительные трудности, с которыми приходится сталкиваться при герметизации шпуров. Кроме того, с помощью этого устройства практически невозможно произвести оценку противовыбросных мероприятий и оценку применяемой технологии ведения горных работ. 20Известно также устройство для определения выбросоопасных зон угольного пласта, включающее средство разрушения угля, содсржагцее корпус .; разрушающий орган соединенное со средством измерения характеристик прочности угля, содержащее корпус, измерит. льнув пружину и механизм гра фической регистрации характеристик прочности угля. имеошс: о записывающее приспособление, лиагрммнс ленг барабаны, лентопротяжный механизм 12) .Недостатком данного устройства является относительно невысокая точность измерения прочности угля.Цель изобретения -- повышение точности определения характеристик прочности угля и установления выбросоопасных зон угольного пласта.Поставленная цель достигается тем, что средство разрушения угля выполнено в виде ручного сверла, а корпус средства измерения характеристик прочности угля выполнен из двух частей, одна из которых (неподвижная) жестко закреплена на корпусе ручного сверла, а другая снабжена рукоятками и выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси устройства относительно неподвижной части, при этом средство измерения характеристик прочности угля выполнено с измери.5 1 О 15 20 25 зо 35 4 О 45 50 55 зтельной пружиной сжатия и снабжено дополнительной измерительной пружиной сжатия, с помощью которых подвижная часть средства измерения характеристик прочности угля соединена с неподвижной частью.На чертеже представлено устройство для определения выбросоопасных зон угольного пласта, общий вид,Устройство состоит из ручного бурового сверла 1, снабженного разрушающим органом, буровой штангой 2 с коронкой. Неподвижная часть 3 средства измерения характеристик прочности угля (динамографа) жес тко закреплена на корпусе сверла 1. Подвижная часть 4 динамографа соединена с неподвижной частью 3 через витые цилиндрические пружины 5 и 6 сжатия и может перемещаться относительно неподвижной части 3 в обе стороны вдоль продольного устройства оси. На подвижной части 4 закреплены две рукоятки 7, за которые держится бурильщик, и подвижная часть снабжена записывающим приспособлением 8, посредством которого осуществляется запись усилий подачи на диаграммную ленту, намотанную на расположенный внутри неподвижной части 3 барабан 9, приводимый во вращение лентопротяжным механизмом 10, также расположенным внутри неподвижной части 3.Устройство работает следующим образом, Включают буровое сверло 1 и начинают бурение шпура. При этом усилие подачи сверла передается от бурильщика через рукоятки 7 подвижной части 4 динамографа, а от нее через пружины 5 и 6 неподвижной части 3 и сверлу 1. Если бурильщик давит на рукоятки 7 от себя, то создает, так называемые, положительные усилия подачи, то подвижная часть 4 перемещается поступательно вдоль неподвижной части 3 вперед и сжимает пружину 5. Если бурильщик тянет рукоятки 7 к себе, т. е. создает отрицательные усилия подачи, то подвижная часть 4 перемещается относительно неподвижной части 3 назад и сжимает пружину 6,Таким образом, пружины 5 и 6 являются датчиками положительных и отрицательных усилий. Записывающее приспособление 8, расположенное на подвижной части 4, перемещается вместе с ней и вычерчивает на диаграммной ленте кривую усилий подачи сверла (динамограмму). Барабан с диаграммной лентой при этом вращается вокруг оси, совпадающей с осью бурового сверла 1. Лентопротяжный механизм обеспечивает равномерность движения ленты. Полученная динамограмма позволяет следующим образом судить о выбросоопасности угольного пласта. В зоне пласта, неопасной по внезапным выбросам, уголь является прочным. Горное давление и давление газа не могут его разрушить, и чтобы пробурить шнур, необходимо постоянно давить на систему динамограф-сверло, т. е. на динамограмме будут записаны в основном положительные усилия. Зона пласта, подверженная внезапным выбросам, имеет низкую прочность и высокую тектоническую нарушен- ность угля. На некотором расстоянии от груди забоя выработки (1,5 - 2 м) гоное давление и давление газа активно разрушают массив, в том числе в виде микровыбросов угля и газа, шпур быстро заполняется разрушенным углем, который находится в уплотненном состоянии. Вращение витой штанги 2 при этом приводит с одной стороны к транспортировке штыба в сторону устья шпура, и с другой к появлению силы реакции, ориентированной в направлении бурения, Вращающаяся витая штанга 2, отталкиваясь от штыба, движется вперед. Если скорость бурения будет значительной, то выход штыба увеличится настолько, что буровой инструмент будет зажат и шпур окаже 1 ся недобуренным. Чтобы не допустить этого, бурильщик ограничивает скорость бурения, создавая отрицательные усилия подачи (он не давит на динамограф и сверло, а, наоборот, тянет их на себя). Увеличение глубины шнура при отрицательном усилии на буровой инструмент является характерным признаком того, что идет процесс разрушения угольного массива в результате действующих в нем сил. Это служит признаком выбросоопасности.Применение предлагаемого устройства по зволяет повысить точность показателей выбросоопасности для опасных и неопасных зон угольного пласта, Кроме того, примене ние данного устройства позволяет снизить затраты рабочего времени при определении выбросоопасных зон в призабойной части пласта за счет исключения операций герметизации шпура и замеров скоростей газовыделения и выхода бурового штыба из шпуров, что подтверждает хронометраж всех проводимых операций.Формула изобретенияУстройство для определения выбросоопасных зон угольного пласта, включающее средство разрушения угля, содержащее корпус и разругцаюший орган, соединенное со средством измерения характеристик прочности угля, содержащее корпус, измерительную пружину и механизм графической регистрации характеристик прочности угля, имеющего записывающее приспособление, диаграммную ленту, барабан, лентопротяжный механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения характеристик прочности угля и установления выбросоопасных зон угольного пласта, средство разрушения угля выполнено в виде ручного сверла, а корпус средства измерения характеристик прочности угля выполнен из двух частей, одна из которых (неподвижная)894207 Составитель Л. Дудченко Редактор М. Ткач Техред А. Бойкас Кор ректо р М. Ш ар ош и Заказ 1420/53 Тираж 466 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4жестко закреплена на корпусе ручного сверла, а другая снабжена рукоятками и выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси устройства относительно неподвижной части, при этом средство измерения характеристик прочности угля выполнено с измерительной пружиной сжатия и снабжено дополнительной измерительной пружиной сжатия, с помощью которых подвижная часть средства измерения характеристик прочности угля соединена с неподвижной частью,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР588389, кл. Е 21 Г 5(00, 1974.2. Барон ЛИ. Определениесвойств горных пород. М., Государственное научно-тех-.ническое изд-во лит-ры по горному делу,1962, с. 293 - 294.