CS220136B1

CS220136B1 - Method and apparatus for measuring the disintegration rate

Info

Publication number: CS220136B1
Application number: CS784881A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Hruby; Petr Kukulka; Osvald Pohl
Original assignee: Oldrich Hruby; Petr Kukulka; Osvald Pohl
Priority date: 1981-10-27
Filing date: 1981-10-27
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Vynáíezr se týká způsobu a :2aEízanfcprDir, měření rozvolnění hornin v důlních'.díleehc·· v průběhu technologického procesu-ražení, ! dobývání nebo v určené vzdáleností za čcl- > bou. Podstata způsobu spočívá v tom, žepřed prováděním rozpojovacích prací ise pří-·: mo do čelby nebo do okolí čelbyt do vrtu zavede trubka s vřetenem, které se .ukotví * v hornině u dna vrtu a trubka se pocsevře^- ní vrtu pohybuje zároveň s okolním masí*. vem a v průběhu rozpojovacích prací se h měří délkové rozdíly mezi trubkou a vřete* nem. Podstata zařízení spočívá v tom,ože: sestává z trubky opatřené vrypy, ve které je : posuvně uloženo vřeteno s kotvicím září-· zením.The invention relates to a method for measuring rock loosening in mining operations during the technological process of excavation, mining or at a specified distance behind the face. The essence of the method consists in that, before performing the disconnection work, a tube with a spindle is inserted directly into the face or into the vicinity of the face into the borehole, which is anchored in the rock at the bottom of the borehole and the tube moves simultaneously with the surrounding mass by clamping the borehole and during the disconnection work, the length differences between the tube and the spindle are measured. The essence of the device consists in that it consists of a tube provided with notches, in which a spindle with an anchoring beam is slidably mounted.

Description

Vynález řeší způsob a zařízení pro měření rozvolnění hornin v důlních dílech v průběhu technologického procesu ražení, dobývání nebo v určené vzdálenosti za čelbou.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method and apparatus for measuring rock loosening in mine workings during the technological process of punching, quarrying, or at a specified distance beyond the face.

V současné době se zjišťuje napěfo-deformační stav v okolí důlního díla. Pro zjišťování napěto-deformačního stavu masívu existuje řada metod, kterými lze tento stav sledovat. Napěťo-deformační stav horského masívu bývá nejčastěji stanovován měřením deformací vrstev v pohoří, z čehož se odvozuje velikost porušené oblasti v okolí důlního díla. Určení tvaru a velikosti zóny porušení hornin v okolí důlního díla je z hlediska problematiky ovládání pohoří mimořádně důležitou úlohou, umožňující přímé provozní rozhodování o technologii postupu hornické činnosti. Doposud existuje a je v provozních podmínkách používána řada metod, jako například gama-gamametrická károtáž vrtů, pneumatické měření rozvolnění ve vrtech, vysokofrekvenční seismická metoda a metoda vrtných testů. Kromě těchto metod se dnes zejména používá při zjišťování změn napětí a deformací měření příčných deformací vrtů, měření deformací důlních děl, tj. konvergometrie, měření podélných deformací vrtů, metoda seismoakustická a metoda seismologická. Všechny uvedené a dnes známé ve vědecké činnosti používané metody lze mezi sebou vzájemně kombinovat a lze jich využívat pro posouzení deformací hornin v měřené oblasti okolí důlního díla. Používané přístroje jsou drahé a složité. Nevýhodou těchto způsobů je zejména skutečnost, že je možno je nasadit v poměrně značné vzdálenosti od čelby důlního díla, po určité době od jeho otevření, tedy až po určitém rozvolnění hornin v blízkém okolí díla. Nelze je nasadit v souvislosti s technologickým procesem, to jest před vlastním rozpojováním horniny, aby deformace horninových vrstev byly změřitelné s dostatečnou přesností pro provozní účely bezprostředně po rozpojení hornin na čelbě. Z uvedených důvodů jsou výše uvedené metody použitelné a používány pouze za čelbou v důlních chodbách a překopech. V porubech taková měření nejsou známa.Presently, the deformation state in the vicinity of the mine work is being investigated. There are a number of methods for determining the stress-strain state of the massif. The stress-strain state of the mountain massif is most often determined by measuring the deformation of layers in the mountains, from which the size of the damaged area around the mine work is derived. Determination of the shape and size of the zone of rock failure in the vicinity of the mine work is an extremely important task in terms of mountain control issues, enabling direct operational decision-making on the technology of mining activity. To date, a number of methods exist and are used under operating conditions, such as gamma-gamma metrical borehole boreholes, pneumatic bore hole measurement, the high-frequency seismic method and the drill test method. In addition to these methods, measurements of transverse deformations of boreholes, measurement of deformations of mine workings, ie convergometry, measurement of longitudinal deformations of boreholes, seismoacoustic method and seismological method are currently used in particular to detect stress and strain changes. All these methods, which are known today and used in scientific activities, can be combined with each other and can be used to assess the deformation of rocks in the measured area around the mine. The devices used are expensive and complex. The disadvantage of these methods is, in particular, the fact that they can be deployed at a considerable distance from the mine face, after a certain period of its opening, that is to say after some loosening of rocks in the vicinity of the work. They cannot be deployed in the context of a technological process, i.e. prior to rock disintegration, so that the deformations of the rock layers can be measured with sufficient accuracy for operational purposes immediately after rock disintegration on the face. For these reasons, the above methods are applicable and used only behind the face in mine corridors and ditches. Such measurements are not known in the faces.

Výše uvedené nedostatky se odstraní použitím způsobu a zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že před prováděním rozpojovacích prací se přímo do čelby nebo do okolí čelby od vrtu zavede trubka s vřetenem, které se ukotví v hornině u dna vrtu a trubka se po sevření vrtu pohybuje zároveň s okolním masívem a v průběhu rozpojovacích prací se měří délkové rozdíly mezi trubkou a vřetenem. V průběhu dobývání se trubka s vřetenem zkrátí a měření délkových rozdílů mezi trubkou a vřetenem se opakuje až do vyčerpání délky trubky. Zařízení sestává z trubky opatřené vrypy, ve které je posuvně uloženo vřeteno s kotvicím zařízením.The above-mentioned drawbacks are eliminated by using the method and apparatus according to the invention, which consists in introducing a spindle tube anchored in the rock at the bottom of the borehole directly into or around the borehole before carrying out the disconnection work. the borehole grip moves along with the surrounding massif, and the length differences between the pipe and the spindle are measured during disconnection work. During the extraction, the tube with the spindle is shortened and the measurement of the length differences between the tube and the spindle is repeated until the length of the tube is exhausted. The device consists of a tube provided with scratches in which the spindle with the anchoring device is slidably mounted.

Postup a zařízení podle vynálezu má nový účinek v tom, že jejich pomocí lze operativně, nenáročně a levně měřit rozvolnění hornin v provozních podmínkách, a to v souladu s technologickým procesem ražení nebo dobývání. Přesnost měření pro provozní účely i vědecká pozorování je dostatečná. Metodou a zařízením podle vynálezu lze měřit například i vyjíždění vrstev uhlí z .pilíře při dobývání mocných slojí a na základě toho určovat opatření a jejich rozsah pro udržování jeho stability. To ostatními metodami ani přístrojovou technikou nebylo možné a ani nebylo prováděno. Zařízení je tak jednoduché, že ho lze osazovat hromadně, a tak získat z jedné měřené oblasti nesrovnatelně vyšší množství údajů než u stávajících způsobů a zařízení, čímž výsledky měření získávají na objektivnosti a důvěryhodnosti.The process and the device according to the invention have a new effect in that they can be used to measure the loosening of rocks under operating conditions in an operative, undemanding and inexpensive manner, in accordance with the technological process of excavation or extraction. Measurement accuracy for operational purposes and scientific observations is sufficient. The method and apparatus according to the invention can also measure, for example, the deposition of coal layers from the pillar during the extraction of powerful seams, and on this basis determine the measures and their extent to maintain its stability. This was neither possible nor carried out by other methods or instrumentation. The device is so simple that it can be mounted in bulk, thus obtaining an incomparably higher amount of data from one measuring area than with existing methods and devices, thus gaining the results of the objectivity and credibility.

Zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na výkrese, na obr. 1 a 2.The device according to the invention is shown schematically in the drawing, in Figures 1 and 2.

Na obr. 1 je vřeteno 3 vybaveno pro ukotvení rozpěrnou hlavicí 4 a nátrubkem 5, jehož otáčením dojde k roztažení hlavice 4 a ukotvení vřetena 3 ve vrtu 1. Na obr. 2 je znázorněno totéž zařízení, kde místo rozpěrné hlavice je nasazena ampule 6 s hmotou, která po rozdrcení ukotví vřeteno ve vrtu. Nátrubek 5 slouží k nasazení zařízení pro vtlačení vřetena 3 do trubky 2 — například vrtačky s nástavcem. Na obr. 3 je znázorněno zařízení podle vynálezu usazené do masívu v okolí důlního díla, a to do dobývaného uhelného pilíře.In Fig. 1, the spindle 3 is provided for anchoring the expander head 4 and the sleeve 5, the rotation of which expands the head 4 and anchors the spindle 3 in the borehole 1. In Fig. 2 the same device is shown. a mass that anchors the spindle in the well after crushing. The sleeve 5 serves to fit the device for pushing the spindle 3 into the tube 2 - for example a drill with an extension. Fig. 3 shows a device according to the invention seated in a massif in the vicinity of a mine, namely a mining coal pillar.

Do uhelného masívu ohraničeného nadložím 11 a podložím 12 v okolí důlního díla pokud možno kolmo na vrstvy, tj. hlavní směr 10 střihů, se provede vrt 1 do hloubky, která zaručuje pro určitý počet zábirek stabilní, tj. nepohyblivý bod ukotvení 8 trubkyIn the coal mass bounded by the overburden 11 and the underburden 12 in the vicinity of the mine, if possible perpendicular to the layers, ie the main cut direction 10, the borehole 1 is drilled to a depth which guarantees a stable, ie stationary anchoring point 8

2. Trubka 2 je vyrobena z materiálu, který je možno řezným orgánem dobývacího stroje snadno bez deformací v průběhu sbíjení uříznout, například umělá hmota schválená pro důlní provoz, dřevo atp. Trubka 2 je opatřena zářezy, žebry, přírubami nebo jinými vruby, které umožňují při sevření vrtu 1 pevné ukotvení trubky 2 v masívu. Nelze-li sevření stěn vrtu očekávat v potřebné době, lze trubku ukotvit vhodným lepicím materiálem. Do trubky 2 se vloží vřeteno 3, které musí být v trubce těsně uloženo, avšak tření nesmí bránit snadnému pohybu trubky 2 po vřetenu 3. Vřeteno možno před vložením do trubky namazat vhodným mazivem. Vřeteno 3 ukotvíme na dně vývrtu kotvicím zařízením 4, 6. Vřeteno 3 je také vyrobeno z materiálu, který lze snadno bez deformace rozříznout sbíjecím nožem dobývacího stroje. Vřeteno 3 může tvořit bud plná tyč, nebo trubka. Jeho povrch musí být hladký stejně jako vnitřek trubky 2, aby vzájemný pohyb nebyl třením omezován. Po zavedení vřetena 3 do trubky 2 se obojí odřízne tak, aby z vývrtu vystupovaly ve stejné rovině. Po projetí dobývacího stro220136 je ve směru dobývání 9 uhelného pilíře se ve stanovených časových obdobích odečítá vzdálenost X, tj. rozdíl vystupujících okrajů trubky 2 a vřetena 3. Odečítání možno opakovat po provedení dalších záběrů 7 dobývacího stroje, pokud stačí délka trubky 2 a pokud je ukotvení vřetena 3 stabilní.2. The tube 2 is made of a material which can be cut off easily by the cutting member of the mining machine during deformation, for example, a plastics material approved for mining, wood, etc. The pipe 2 is provided with notches, ribs, flanges or other notches which allow the pipe 2 to be firmly anchored in the massif when the well 1 is clamped. If clamping of the well walls cannot be expected at the required time, the pipe can be anchored with suitable adhesive material. A spindle 3 is inserted into the pipe 2, which must be tightly seated in the pipe, but the friction must not prevent the pipe 2 from moving easily over the spindle 3. The spindle can be lubricated with a suitable lubricant before insertion into the pipe. The spindle 3 is anchored to the bottom of the bore by anchoring device 4, 6. The spindle 3 is also made of a material which can be easily cut without deformation by the cutting knife of a mining machine. The spindle 3 can be either a solid rod or a tube. Its surface must be as smooth as the interior of the pipe 2 so that the relative movement is not limited by friction. After insertion of the spindle 3 into the tube 2, both are cut off so that they project from the bore in the same plane. After passing through the coal mining machine 220136, the distance X, ie the difference of the protruding edges of the pipe 2 and the spindle 3, is deducted in the direction of the coal pillar 9, within a specified period of time. spindle anchor 3 stable.

Claims

Method for measuring rock loosening in mine workings, characterized in that, prior to carrying out the uncoupling work, a tube with a spindle, which is anchored in the rock at the bottom of the borehole and is moved at the same time The length differences between the pipe and the spindle are measured with the surrounding massif and during the disconnection work.

2. Method of measurement of rock loosening according to

1, characterized in that, during the extraction, the tube with the spindle is shortened and the measurement of the length differences between the tube and the spindle is repeated until the length of the tube is exhausted.

Method according to one of Claims 1 and 2, characterized in that it comprises an indentation tube (2) in which the spindle (3) and the anchoring device (4, 6) are displaceably mounted.

1 sheet