CS260900B1

CS260900B1 - Connection for rock expansion and concentration reduction measuring in openings neighbourhood

Info

Publication number: CS260900B1
Application number: CS868111A
Authority: CS
Inventors: Pavel Halada
Original assignee: Pavel Halada
Priority date: 1986-11-10
Filing date: 1986-11-10
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS811186A1

Description

Vynález se týká zapojení pro měření expanze hornin a jejího rozvolňování v důlních dílech, které sestává z měřicího přístroje, jehož měřicí tyče jsou převodem spojeny s potenciometrickými a snímacími zařízeními.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a circuit for measuring rock expansion and loosening in mine workings, which consists of a measuring instrument, whose measuring rods are connected by transmission to potentiometric and sensing devices.

Ke sledování expanze hornin a jejího rozvolňování v okolí důlních děl byly doposud vyvinuty přístroje bez dálkového přenosu naměřených hodnot, u kterých je možné tyto hodnoty odečítat jen na místě měření, na stupnici. Do vrtu v hornině jsou v jeho určitých lokalitách o jeho stěny rozepřeny kotvy, ze kterých jsou vyvedena táhla nebo ocelové struny přes pažnicl pevně ukotvenou v ústí vrtu. Táhla nebo ocelové struny jsou v napnutém stavu udržována pomocí pružin vzepřených o čelo pažnice z její vnější strany a pak prostřednictvím tyčinek opatřených odečítací stupnicí jsou odečítány naměřené hodnoty. Tyto přístroje nevykazují dostatečnou přesnost měření a neumožňují sledovat expanzi hornin průběžně, v kterémkoli okamžiku. Naměřené hodnoty jsou v určitých časových intervalech fyzicky odečítány u každého táhla zvlášť. Proto nelze měřit expanzi horniny a její rozvolňování v různých lokalitách vrtu současně, nebo dokonce snímat naměřené hodnoty v jednom a tomtéž okamžiku z více měřicích stanic umístěných v různých částech vertikálních nebo horizontálních důlních děl. Doposud tedy nebylo možno průběžně sledovat expanzi a rozvolňování hornin v celém důlním díle ve vzájemných souvislostech v jednom dispečerském centru.To monitor the expansion of rock and its loosening around mine workings, instruments have been developed without remote transmission of measured values, where these values can be read only at the measuring site, on a scale. Anchors are pulled into the rock borehole at certain locations on its walls from which rods or steel strings are led through the casing firmly anchored in the borehole mouth. The rods or steel strings are held in tension by springs sprung against the casing face from the outside and then the measured values are read by means of bars provided with a reading scale. These instruments do not show sufficient measurement accuracy and do not allow monitoring of rock expansion continuously, at any time. The measured values are physically subtracted at each time interval for each rod separately. Therefore, it is not possible to measure the expansion of the rock and its disintegration at different locations of the well at the same time, or even to read the measured values at one and the same time from multiple measuring stations located in different parts of vertical or horizontal mine workings. So far, it has not been possible to continuously monitor the expansion and loosening of rocks in the entire mine in the context of one dispatching center.

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny zapojením pro měření expanze a rozvolňování hornin v· okolí důlních děl, které sestává z měřicího přístroje, jehož několik měřicích tyčí je převody spojeno s potenciometry a snímacím zařízením. Jeho podstatou je, že skříň měřicího přístroje je jednou stranou připojena k hornině důlního díla a jeho několik měřicích tyčí je jedním koncem spojeno s táhly vycházejícími z horniny do skříně a druhým koncem jsou připevněny k pružinám ukotveným na druhé protilehlé straně skříně měřicího přístroje. Třecí převodová kola několika klínových převodů jsou napojena na hřídelky potenciometrů. Podstatou vynálezu je dále to, že ve skříni je umístěno několik měřicích tyčí současně, opatřených z jedné strany podélnou klínovou drážkou a na protilehlé straně měřicích tyčí, proti klínové drážce, jsou ve skříni umístěna přítlačná kola.The above disadvantages are overcome by a circuit for measuring the expansion and loosening of rocks in the vicinity of mine workings, which consists of a measuring instrument whose several measuring rods are connected by gears with potentiometers and a sensing device. Its essence is that the meter housing is connected to one side of the mine rock with one end and its several metering rods are connected to the rods coming from the rock into the housing at one end and attached to springs anchored on the other opposite side of the meter housing. The friction gears of several wedge gears are connected to the potentiometer shafts. It is further an object of the invention that several measuring rods are provided simultaneously in the housing, provided with a longitudinal wedge groove on one side and on the opposite side of the measuring rods, opposite the wedge groove, there are pressure wheels in the housing.

Výhody zapojení pro měření expanze hornin v okolí důlních děl podle vynálezu spočívají Zejména v možnosti kontinuálního měření z několika měřicích kotev současně, v obou směrech, od 0,1 mm do 600 mm, a to s požadovanou přesností 0,1 mm. Údaje o expanzi hornip jsou vedeny přes přesný systém klínových třecích převodových kol, která jsou jako třecí převod v záběru s měřicími tyčemi prostřednictvím klínových drážek. Klínová převodová kola jsou do drážek kontinuálně dotlačována tím, že přítlačná kola jsou ve skříni přístroje umístěna na protilehlé straně měřicích tyčí, proti klínovým drážkám a pomocí stavěcího kuželového kolíku nebo pružiny je zvolen vhodný přítlak na měřicí tyč, jejímž prostřednictvím se přenáší na převodové kolo. Tímto provedením, zejména při použití přítlačné pružiny, může být třecí převod seřízen tak, aby byly zachyceny všechny změny pohybu horniny, od nepatrných oboustranných posunů měřicích kotev, až do celkového měřicího rozsahu, například 600 mm s maximální přesností údajů. Tvarový třecí převod mezi měřicí tyčí a tvarovým převodovým kolem má oproti jiným převodům, například hřebenovému převodu s dvojitým nepruženým ozubeným kolem, tu výhodu, že i při měření chvění horniny v obou směrech, nebo při rychlých rázech v obou směrech nedochází ke zkreslení záznamu měření. Při měření v místech, kde dochází k důlním otřesům, nedojde ke zničení převodu, pokud ovšem nedojde k deformaci celého přístroje. Oproti jiným expanzometrům má toto řešení výhodu měřit až ze čtyř kotev z jednoho vrtu současně. Podstatnou výhodou je možnost registrovat pomocí několika měřicích stanic umístěných v různých lokalitách vertikálních nebo horizontálních důlních děl expanzi a rozvolňování hornin v celém důlním díle ve vzájemných souvislostech v jediném dispečerském centru trvalým záznamem, vizuálně na displej nebo graficky. Lze tedy předpokládat, že současným sledováním expanze a rozvolnění hornin na více místech v důlním díle najednou, mohou být pozorovány zákonitosti, které pro nedostatek potřebné měřicí techniky nemohly být doposud poznány. Podstatnou výhodou je také možnost jedním přístrojem sledovat expanzi na čtyřech kotvách současně v jednom vrtu, u zahraničních přístrojů pro měření expanze hornin je v případě nutnosti snímat v jedné lokalitě expanzi hornin v různých hloubkách potřeba vrtat souběžně vedle sebe několik vrtů. Takové měření nemusí být dostatečně autentické. Pomocí sledování expanze hornin navrhovaným přístrojem lze dále předpokládat, že například ve vertikálních důlních dílech bude možné určit vhodné dimenze výztuže důlních jam a zajistit potřebná bezpečnostní opatření.The advantages of the circuitry for measuring the expansion of rocks around the mine workings according to the invention are, in particular, the possibility of continuously measuring from several measuring anchors simultaneously, in both directions, from 0.1 mm to 600 mm, with the required accuracy of 0.1 mm. Hornip expansion data is routed through a precision wedge friction gear system that engages the measuring rods via wedge grooves as a friction gearing. The wedge gears are continuously pushed into the grooves by placing the thrust wheels in the housing on the opposite side of the measuring rods, against the keyways, and by means of the adjusting conical pin or spring a suitable downforce on the measuring rod is selected. With this embodiment, especially when using a compression spring, the friction transmission can be adjusted to accommodate all rock movement variations, from slight double-sided displacements of the measuring anchors, up to a total measuring range, for example 600 mm with maximum data accuracy. The positive friction gearing between the measuring rod and the positive gear has the advantage over other transmissions, for example a double-sprung rack-and-pinion gear, that the measurement record is not distorted even when measuring rock vibration in both directions or at rapid impacts in both directions. Measurements in areas where mining shocks occur will not destroy the transmission unless the entire instrument is deformed. Compared to other expanometers, this solution has the advantage of measuring up to four anchors from one well at a time. An important advantage is the possibility to register expansion and loosening of rocks in the whole mining work in a single dispatching center by permanent recording, visually on the display or graphically by means of several measuring stations located in different locations of vertical or horizontal mine workings. It can therefore be assumed that by simultaneously monitoring the expansion and loosening of rocks at several places in the mine at the same time, patterns can be observed which, due to the lack of the necessary measuring technique, could not yet be known. A significant advantage is also the possibility to monitor the expansion of four anchors at the same time in one borehole with one device. In the case of foreign instruments for measuring rock expansion it is necessary to drill several boreholes parallel to one another. Such measurement may not be sufficiently authentic. By monitoring the expansion of the rock with the proposed device, it can further be assumed that, for example, in vertical mine workings, it will be possible to determine the appropriate dimensions of the mine support and to provide the necessary safety measures.

Na připojených výkresech je znázorněno příkladné zapojení pro měření expanze a rozvolňování hornin v okolí důlních děl podle vynálezu. Obr. 1 představuje nárysný pohled zapojení v návaznosti na horninu. Na obr. 2 je znázorněn konstrukční princip přístroje.The accompanying drawings show an exemplary circuit for measuring the expansion and loosening of rocks around the mine workings according to the invention. Giant. 1 is a side view of the engagement following a rock. FIG. 2 shows the design principle of the apparatus.

Zapojení pro měření expanze a rozvolnění hornin podle vynálezu je tvořeno měřicím přístrojem 1. Skříň 2 měřicího přístroje 1 je upevněna k měřené hornině 3 napříkladThe circuit for measuring the expansion and loosening of rocks according to the invention is formed by a measuring device 1. The housing 2 of the measuring device 1 is fixed to the measured rock 3 for example

0 5 prostřednictvím pažnice 4, na kterou je přišroubována skříň 2 přírubou 5. Několik měřicích tyčí 6 je jedním koncem prostřednictvím táhel 7 napojeno na kotvy 8 v hornině 3. Druhá strana měřicích tyčí 6 je připevněna k pružinám 9 ukotveným ve víku skříně 10. Měřicí tyče 6 procházejí držáky 11 a jsou prostřednictvím klínových drážek 12 v záběru s třecími klínovými koly 13 napojenými na hřídele potenciometrů 14. Přítlačná kola 15 pomocí rozpěrných šroubů nebo pomocí pružin 16 jsou upravena s ohledem na záběr převodových kol 13 do klínových drážek 12 v měřicích tyčích 6.Several measuring rods 6 are connected to the anchors 8 in the rock 3 by means of rods with one end. The other side of the measuring rods 6 is attached to the springs 9 anchored in the lid of the housing. the rods 6 extend through the holders 11 and are engaged by the wedge grooves 12 with the friction wedge wheels 13 connected to the shafts of the potentiometers 14. The pressure wheels 15 by means of spacer screws or springs 16 are adapted to engage the gear wheels 13 into the wedge grooves 12 in the measuring rods 6.

Měřicí přístroj 1 se připevní k hornině 3 tím, že do rozšířeného ústí vrtu se zabuduje pažnice 4, která je opatřena přírubou. Na tuto přírubu se přišroubuje příruba 5, která je součástí skříně 2. Ve skříni 2 jsou suvně, ve směru osy přístroje, uloženy mě00 řičí tyče, které prochází převodovými mechanismy. Do klínových drážek 12 těchto tyčí je pomocí přítlačných kol 15 a pomocí rozpěrných šroubů nebo pružin 16 dosahováno toho, že měřicí tyče 6 jsou kontinuálně dotlačovány svými klínovými drážkami 12 na stejně profilovaná převodová kolaThe measuring device 1 is attached to the rock 3 by incorporating a casing 4, which is provided with a flange, into the enlarged borehole. A flange 5, which is part of the housing 2, is screwed onto this flange. In the housing 2 there are slidingly mounted in the housing 2 in the direction of the machine axis, which rods pass through the transmission mechanisms. In the wedge grooves 12 of these rods it is achieved by means of thrust wheels 15 and by means of spacers or springs 16 that the measuring rods 6 are continuously pressed by their wedge grooves 12 onto equally profiled gear wheels

13. Pohyb kotev 8 ve vrtu se do přístroje 1 přenáší prostřednictvím táhel 7, které jsou napojeny na jeden konec měřicích tyčí 6. Tyto měřicí tyče 6 jsou na druhé straně tažnými pružinami 9 kontinuálně taženy směrem k víku skříně 10, kde jsou tyto pružiny ukotveny. Když se pohne některá kotva 8, tento pohyb se pak pomocí táhel 7 přenese na měřicí tyč 6 taženou pružinami 9 a prostřednictvím třecího převodu, který je tvořen převodovým kolem 13 a klínovou drážkou 12 upravenou v měřicí tyči 6 se pak změní na otáčivý a je přenesen na hřídel potenciometru 14.13. The movement of the anchors 8 in the borehole is transmitted to the apparatus 1 by means of rods 7 which are connected to one end of the measuring rods 6. These measuring rods 6 are on the other hand pulled by tension springs 9 towards the housing cover 10 where they are anchored . When any armature 8 is moved, this movement is then transmitted to the measuring rod 6 by means of springs 9 by means of rods 7 and is then converted to rotary and transmitted via a friction transmission consisting of a gear wheel 13 and a wedge groove 12 provided in the measuring rod 6. on potentiometer shaft 14.

Claims

Subject

Wiring for measuring the expansion and loosening of rocks in the vicinity of mine workings and other underground spaces, consisting of a measuring instrument, whose measuring rods are connected by transmission to a potentiometric sensing device, characterized in that the housing (2) of the measuring instrument (1) is one side is connected to the rock (3) of the mine work and its several measuring rods (6) is connected with one end to the rods (7) of the anchors (8), the other end of the measuring rods (6) is connected to springs (9) anchored on the other the side of the housing (2) of the measuring device (lj.

Connection according to claim 1, characterized in that the gearwheels (13) engaged with the measuring rods (6J) connected to the potentiometers (14) are engaged in the shaped grooves (12) on one side of the measuring rods (6), pressure wheels (15) provided with a spacer screw or pressure spring (16) are provided on the sides of the shaped grooves (12) of the measuring rods (6).