PL224792B1 - Podkładka do pomiaru i monitoringu siły naciągu kotwi górniczych - Google Patents

Abstract

Podkładka (1) ma zintegrowany tensometryczny czujnik (2) siły, w kształcie wydrążonego walca z naklejonymi tensometrami (3), umieszczonego w osłonie (4).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest podkładka do pomiaru i monitoringu siły na ciągu kotwi górniczych.

Kotwie górnicze są elementami obudowy kotwiowej podziemnych wyrobisk górniczych. Kotwie składają się zwykle z żerdzi kotwiowej, elementów mocujących do górotworu, podkładki, nakrętki oraz dodatkowego osprzętu, na przykład uszczelki. Podkładka stanowi ważny element kotwi, który jest najczęściej skonstruowany w postaci płaskiej lub profilowanej płyty służącej do podtrzymywania skał i/lub opinki górniczej.

Z opisu wynalazku PL P.389312 znane jest urządzenie do sprawdzania siły naciągu żerdzi kotwi górniczych, utworzone z pary sprężyn ściskanych między podkładką a głowicą - nakrętką kotwi. Urządzenie to nie pozwala na precyzyjny i ciągły pomiar siły naciągu kotwi.

Z opisu patentowego PL 86058 znane jest rozwiązanie konstrukcyjne kotwi badawczej, przeznaczonej do pomiaru naprężeń w kotwi zamocowanej w otworze wywierconym w górotworze. W korpusie tej kotwi są umieszczone, korzystnie osiowo, tensometry, a jego wnętrze jest wypełnione substancją przenoszącą odkształcenia korpusu. Wadą tego rozwiązania jest to, że konstrukcja kotwy, zamontowana w górotworze jest bardzo narażona na uszkodzenie i praktycznie nie jest możliwe jej ponowne użycie.

Podobne rozwiązanie jest znane z opisu patentowego DE 3636322 gdzie również zastosowano tensometry w elemencie pomiarowym zamontowanym w żerdzi kotwi wewnątrz górotworu.

Istotą wynalazku jest podkładka do pomiaru i monitoringu siły naciągu kotwi górniczych posiadająca zintegrowany tensometryczny czujnik siły w kształcie wydrążonego walca z naklejonymi tensomerami charakteryzująca się tym, tensometryczny czujnik siły ma sferyczne gniazdo dostosowane kształtem do sferycznej nakładki nakrętki kotwi i umieszczony jest w osłonie. Korzystnie tensometryczny czujnik siły ma sferyczną czaszę od strony nakrętki kotwi, a nakrętka kotwi ma sferyczne gniazdo dostosowane kształtem do sferycznej czaszy tensometrycznego czujnika siły. Korzystnie tensometryczny czujnik siły ma płaską powierzchnię od strony nakrętki kotwi i może być połączony z podkładką za pomocą gwintu (9). Korzystnie tensometryczny czujnik siły stanowi z podkładką jedną całość.

Zintegrowanie tensometrycznego czujnika siły z podkładką, a tym samym umiejscowienie poza otworem, w którym zamontowana jest żerdź kotwiowa, powoduje, że jest on mniej narażony na uszkodzenia ze strony oddziaływującego górotworu. Łatwy dostęp do wnętrza podkładki pozwala na diagnozę działania czujnika i ewentualny demontaż oraz ponowne wzorcowanie w warunkach laboratoryjnych. Osłona chroni czujnik siły i układ monitoringu przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz szkodliwym wpływem agresywnego środowiska atmosfery i wód kopalnianych. Zaletą tego rozwiązania jest ponadto możliwość wielokrotnego wykorzystywania podkładki w różnych miejscach wyrobiska górniczego, gdzie wymagany jest pomiar sił naciągu i monitoring pracy kotwi.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia fragment górotworu i żerdzi kotwi z podkładką w przekroju podłużnym, a fig. 2-4 ten przekrój z fragmentem górotworu w innych wersjach wykonania.

Podkładka 1 do pomiaru i monitoringu siły naciągu kotwi górniczych ma zintegrowany tensometryczny czujnik 2 siły w kształcie wydrążonego walca z naklejonymi tensometrami 3, umieszczonego w osłonie 4. Czujnik 2 ma sferyczne gniazdo dostosowane kształtem do sferycznej nakładki 5 nakrętki 6 kotwi (fig. 1) lub sferyczną czaszę 7 od strony nakrętki 6 (fig. 2 i 3), która może być wykonana jako standardowa lub mieć sferyczne wybranie dostosowane kształtem do sferycznej czaszy 7. Te warianty stosuje się głównie w przypadku możliwości nieosiowej pracy żerdzi 8 kotwi w stosunku do podkładki 1. Gdy żerdź 8 kotwi jest osadzona w górotworze prostopadle do podkładki 1 nakrętka 6 może opierać się bezpośrednio na płaskiej powierzchni czujnika 2 (fig. 4). We wszystkich wariantach tensometryczny czujnik 2 siły może być połączony z podkładką 1 za pomocą gwintu 9 (fig. 1, 2 i 4) lub stanowić z podkładką 1 jedną całość (fig. 3).

Żerdź 8 kotwi jest zamocowana w stropie 10 wyrobiska górniczego za pomocą głowicy rozprężnej lub ładunku klejowego lub spoiwa cementowego. Spięcie warstw skalnych następuje poprzez wywołanie siły naciągu w żerdzi 8 kotwi poprzez dokręcenie nakrętki 6 momentem określonym w dokumentacji kotwi. W wyniku tego oparta o strop 10 wyrobiska podkładka 1 wraz ze zintegrowanym tensometrycznym czujnikiem 2 poddawane są sile ściskającej równej co do wartości sile naciągu kotwi.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Podkładka do pomiaru i monitoringu siły naciągu kotwi górniczych posiadająca zintegrowany tensometryczny czujnik siły w kształcie wydrążonego walca z naklejonymi tensomerami znamienna tym, tensometryczny czujnik siły (2) ma sferyczne gniazdo dostosowane kształtem do sferycznej nakładki (5) nakrętki (6) kotwi i umieszczony jest w osłonie (4).
2. 2. Podkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że tensometryczny czujnik siły ma sferyczną czaszę (7) od strony nakrętki (6) kotwi.
3. 3. Podkładka według zastrz. 2, znamienna tym, że nakrętka (6) kotwi ma sferyczne gniazdo dostosowane kształtem do sferycznej czaszy (7) tensometrycznego czujnika siły (2).
4. 4. Podkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że tensometryczny czujnik siły (2) ma płaską powierzchnię od strony nakrętki (6) kotwi.
5. 5. Podkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że tensometryczny czujnik siły (2) jest z nią połączony za pomocą gwintu (9).
6. 6. Podkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że tensometryczny czujnik siły (2) stanowi z podkładką jedną całość.