Способ определения смещения боковых пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ СПУБЛ 5 Е 21 С 39/00 ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ породной мелочи и шлама. 5 ил,(21) 4702325/03(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССР М 798299, кл. Е 21 С 39/00, 1977,Авторское свидетельство СССР В 120811, кл. Е 21 0 9/00, 1958.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ БОКОВЫХ ПОРОД(57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и позволяет повысить точность определения величины смещения боковых пород в плоскости (П) напластования. В боковых породах бурят скважину (С) по нормали или под углом к П.Б 2 1657644 А 0102 напластования, при этом изменяют и фиксируют ее радиус. Периодически измеряют и фиксируют длину полупериметра деформированного сечения С в градусах, Измеряют и фиксируют угол а между П напластования и осью С, а величину смещения 5 боковых пород в П напластования определяют по формуле 3=2 йссоз(у /2)/з 1 п а . Длину полупериметра сечения с в градусах измеряют приспособлением в виде насадки 1, на которой закрепляют тонкий щуп 2 и шток (Ш) 3. Ось Ш 3 совмещают с осью С, а щуп 2 вводят в ее деформированное сечение. Поворачивают Ш 3 по часовой стрелке и против, при этом щуп 2 дважды входит в контакт со стенкой С, Угол поворота щупа 2 соответствует длине полупериметра деформированного сечения С в градусах, На точность измерения не влияет наличие вИзобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для определения величины смещения боковых пород в плоскости напластования при изучении проявлений горного давления.Цель изобретения - повышение точности определения величины смещения.На фиг, 1 изображена скважина при измерении длины полупериметра с помощью щупа, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема определения величины смещения боковых пород, центры основного и смещенного сечений расположены по одну сторону радикальной оси; на фиг. 4 - то же, центры сечений расположены по разные стороны радикальной оси; на фиг. 5 - устройство для реализации способа.Способ осуществляют следующим образом.В боковых породах бурят скважину(фиг.1) по нормали или под углом к плоскости напластования. На фиг. 1 это плоскость, содержащая центры 01 и 02 основного смещенного сечения скважины. Периодически измеряют параметры деформированного сечения скважины, Линия АВ (фиг. 2) делит это сечение на две равные части. Измеряют и фиксируют радиус Вс скважины и длину у полупериметра деформированного сечения в градусах, т,е, угол у треугольника А 02 В, опирающийся на дугу АВ, Высота 028 этого треугольника равна половине величины смещения Ян (фиг, 1) по нормали к оси скважины, Следовательно, смещение Бн равноЯн =2 0 й =2 йс сов(1)2Измеряют также, например, с помощью горного компаса и фиксируют угол и (фиг.1) между плоскостью напластования и осью скважины. Величину смещения Я боковых пород в плоскости напластования определяют по формуле2 Йс соэ 2Хн(2)в па эпаУгол у, соответствующий длине полупериметра деформированного сечения в градусах, может быть измерен непосредственно транспортиром, например, по фотографии на снимке, полученном в скважине,Угол у можно определить также с помощью приспособления (фиг, 1), содержащего насадку 1, на которой закреплены тонкий цилиндрический щуп 2 и шток 3, ось которого совмещена с осью скважины. При этом щуп 2 размещают в непосредственной близости от стенки скважины. При вращении штока 3 по часовой и против часовой стрелки щуп 2 поворачивается в направлении стрелок С и О (фиг. 2) и дважды входит 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 в контакт со стенкой скважины (опорные точки А и В), Между опорными точками измеряют угол поворота щупа 2, величина которого соответствует длине у полупериметра деформированного сечения скважины, По формуле (2) определяют величину смещения Я боковых пород в плоскости напластования,В общем случае величину смещения Ян боковых пород по нормали к оси скважины можно рассчитать, если воспользоваться схемами, приведенными на фиг, 3 и 4, и учитывающими радиус г щупа 2, а также его расположение на произвольном расстоянии от стенки скважины, При этом измеряют полупериметр фигуры, образованной окружностью с радиусом В,-г и окружностью с радиусом Вщ, равным расстоянию от оси скважины до оси щупа 2, Вращая щуп 2 в направлении стрелок С и О до упора в стенки скважины, измеряют длину у полупериметра указанной фигуры в градусах, а величину смещения Ян по нормали к оси скважины определяют по формуле ян - 1/( Вс г ) ящ ып + ящ сои(3)2 2Формула (3) получена в результате несложных тригонометрических преобразований по определению расстояния 0102, равному величине Ян (фиг, 4). В случае, если центры 01 и 02 основного и смещенного сечений скважины расположены по одну сторону радикальной оси А"В" (фиг. 3), то угол у180. В этом случае величина сов- отрицательная и в формулу (3) она2 должна входить по абсолютному значению. Зная величину Я по формуле(2) определяют величину смещения Я боковых пород в плоскости напластования.Устройство (фиг, 5) для измерения длины полупериметра деформированного сечения скважины на основе щупа содержит насадку 1 с тонким цилиндрическим щупом 2, расположенным в непосредственной близости от стенки скважины, С насадкой 2 жестко соединен шток 3, Устройство содержит также центрирующее приспособление в виде четырех цилиндров 4, свободно размещенных на штоке 3 и попарно соединенных плоскими пружинами 5. На штоке 3 жестко закреплен ограничитель 6 с винтом 7 и установлен с возможностью перемещения угломер в виде пробки 8 с лимбом 9, В состав устройства входит также измеритель угла поворота, состоящий иэ корпуса 10 с указателем 11, которые жестко закреплены на штоке 3 посредством фиксатора 12,Устройство работает следующим образом.Пробку 8 же:тко закрепляют в устье скважины, при этом устройство самоцентрируется пружинами 5 относительно оси скважины. Щуп 2 посредством штока 3 вводят в деформированное сечение скважины. Затем поворачивают шток 2 с указателем 11 по часовой стрелке, а поток против, каждый раэ до упора щупа 2 в стенку скважины. С помощью указателя 11 по лимбу 9 измеряют угол поворота в градусах между опорными точками. Измеренный угол соответствует длине у полупериметра деформированного сечения скважины, а величину смещения 5 боковых пород в плоскости 13 напластования определяют по формуле (2). Замеры осуществляют периодически, например. с интервалом в 10 дней. Сопоставление результатов замеров позволяет определить скорость относительного смещения боковых пород в плоскости напластования,Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает повышение точности измерения, так как длину полупериметра деформированного сечения скважиныД-Я измеряют беэ непосредственного контакта с этим сечением, что предохраняет его от разрушения, На точность измерения не влияет наличие породной мелочи и шлама в 5 скважине.Формула изобретения Способ определения смещения боковых пород, включающий бурение скважины по нормали или под угло: к плоскости на пластования, периодическое измерение параметров деформированного сечения скважины и их сопоставление, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения величины смещения, 15 измеряют и фиксируют радиус Вс скважины,длину у полупериметра деформиро.ванного сечения скважины в градусах и угол а между плоскостью напластования и осью скважины, а величину сме щения 5 боковых пород в плоскостинапластования определяют по формуле2 й сов 2Я -в 1 па1657644 оставитель А, Цветковехред М.Моргентал Корректор С. Шевкун едактор М, Бланар Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 1695 Тираж 302 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5