Устройство для измерения деформации массива горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУЬЛИН А 51 САНИЕ ЕТЕНИЯ аучн сол исследоваой промьппле ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный н отельский институт янности(56) 1. Авторское свидетельство СС В 295884, кл. Е 21 С 39/00, 1966,2. Вилик Ш.М. и др, Приборы и аппаратуры для исследования проявл ний горного давления. М., Углетехи дат, 1958, с.196-98 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН ДЕФОРМАЦИЙ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД,содержащее корпус с крышкой, внутрикоторого размещены с возможностьювзаимодействия реостат н каретка сподпружиненными контактами, привод,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности измеренийпутем обеспечения воэможности дистанционного измерения деформаций, оноснабжено дополнительными реостатом икареткой с подпружиненными контактами,имеющей вращения, отличную отскорости вращения основной каретки,а привод выполнен в вице двухступенчатого зубчатого редуктора с зубчатой рейкой и размещен внутри корпуса,при этом на ведущем валу редуктораустановлена основная каретка, а наведомом - дополнительная..Изобретение относится к устройствам для исследования проявлений горного давления, а болееконкретно длядистанционного измерения деформациимассива горных пород и конвергенции 5в горных выработках.Известны устройства для измерениядеформации и конвергенции, в которыхв качестве преобразователя перемещений используют реостатные датчики. 10Например, устройство для измерения смещений боковых пород в горныхвыработках, состоящее из корпуса,поворотного рычага, реостатного датчика с зубчатым колесом 111. 15Недостатки устройствао малый диапазон измерений, что требует частойпереустановки; не усовершенствованспособ установки устройства на реперы; недостаточная точность измерений,Известно также устройство дляизмерения деформаций массива горныхпород, содержащее корпус с крышкой,внутри которого раэмещены с возможностью взаимодействия реостат и ка"ретка с подпружиненными контактами,привод 21.К недостаткам данного устройстваотносится влияние рудничной автосферы и изменения со временем упругостистальной ленты и подпружинивающей.спиральной пружины на точность измерений. Датчик не позволяет производить измерения деформации и конвер-З 5генции в горных выработках с земнойповерхности, что снижает их безопасность и оперативность, Кроме того,невозможность контролировать моментперехода подвижного контакта через 40"нуль" (обороты контакта) требуетнепрерывной регистрации сопротивлениядатчика с помощью специальных устройств.45Цель изобретения - повышениеточности измерений путем обеспечения возможности дистанционного измерения деформаций,Поставленная цель достигается тем,50 что устройство для измерения деформаций массива горных пород, содержащее корпус с крышкой, внутри котрого размещены с воэможностью взаимодействия реостат и каретка с подпружинен ными контактами, привод, снабжено дополнительными реостатом и кареткой с подпружиненными контактами, имею 418 2щей скорость вращения, отличную отскорости вращения основной каретки,а привод выполнен в виде двухступенчатого зубчатого редуктора с зубчатой рейкой и размещен внутри корпуса,при этом на ведущем валу редуктораустановлена основная каретка, а наведомом - дополнительная.На.фиг.1 изображен вид устройствабез верхней крышки на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на Фиг.З - установка устройства в подземных горныхвыработках,Устройство включает корпус 1 скрышками 2, реостаты 3 с малогабаритными резисторами 4 и контактнымипластинами 5, каретки б,с пружиннымиконтактами 7, привод 8 с ведущим валом 9, промежуточным валом 10, ведомым валом 11 и зубчатой рейкой 12,направляющие втулки 13, шток 14,предохранительно-установочные трубы15, наконечники 16, соединительныемуфты 17, штанги 18, реперы 19, измерительную магистраль 20, измерительный мост 21.Устройство работает следующим об"разом.С помощью соединительных муфт 17и наконечников 16 (Фиг.З) оно устанавливается на штангах 18, ввинченных в заложенные в почве и кровлевыработки реперы 19,При относительном перемещенииреперов 19 перемещаюъся штанги 18,шток 14 и соединенная с ним зубчатаярейка 12, которая находится в зацеплении с шестерней ведущего вала 9зубчатого редуктора 8. Поступательное движение зубчатой рейки преобразуется во вращательное движение ведущего 9 и соединенного с ним черезпромежуточный вал 10 ведомого вала11. Вместе с указанными валами вра"щаются установленные на них каретки6 с пружинными контактами 7, Приповороте каретки замыкаются поочередно соединенные между собой малогабаритными резисторами 4 контактныепластины 5 реостатов 3. Это приводитк изменению сопротивления реостатов,величина которого регистрируетсясоединенной с реостатами измерительной магистралью 20 и установленнымв замерком пункте на земной поверхности измерительным мостом 21 (ФицЗ),По найденной величине изменения сопротивления реостатов и тарировоч3ным характеристикам предлагаемого устройства определяется величина перемещения реперов, а следовательно, конвергенция или деформация породно" го массива.Предложенное устройство для изме" рения деформации массива горных пород имеет хорошие эксплуатационные качества. Оно может успешно использоваться для осуществления с земной поверхности дистанционного контроля за деформацией сжатия опорных целиков и конвергенцией горных выработок. При этом для измерительной магистрали не требуется специальный кабель. Она может выполняться любым медным проводом с изоляционным покрытием. В качестве регистрирующего узла мо 6448 , 4гут использоваться измерительныеемосты общего назначения. Срок службыустройства не ограничен. Длительностьизмерений зависит от скорости дефорнации и конвергенции породного массива и длины зубчатой рейки, котораяможет быть различной и выбирается сучетом указанной скорости и,предполагаемой длительности измерений.1 ОИспользование описанного устройства для контроля деформации опорныхцеликов на отработанных участкахшахтных полей соляных рудников повы шает безопасность и оперативностьего проведения, а также позволяетсократить численность группы, осуществляющей этот контроль.116448 Демчик 4168/31 Тираж. 482 ПодпиВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, .Раушская наб., д Зак 4/ илиал НПП "Патент", г. Ужгород,оектная Составитель Г. Алексеева едактор М. Келемеш ТехредМ.Пароцай Корректс