DE3030546C2

DE3030546C2 - Device for displaying forces acting on the pit lining

Info

Publication number: DE3030546C2
Application number: DE3030546A
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Ing.(Grad.) 4320 Hattingen Klein; Joachim Dr.-Ing. 4300 Essen Leonhardt
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1980-08-13
Filing date: 1980-08-13
Publication date: 1985-03-28
Also published as: GB2082786B; DE3030546A1; GB2082786A; ZA815343B

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Anzeige von auf den Grubenausbau einwirkenden Kräften mittels einem zwischen Ausbau und Gebirge einsetzbaren, mit einem Füllstoff verfüllbaren Behälter aus einem flexiblen Werkstoff, dessen Verformung als Indikator für die einwirkende Kraft dient.The invention relates to a device for displaying forces acting on the pit lining by means of a flexible container that can be filled with a filler and can be used between expansion and mountains Material whose deformation serves as an indicator of the force acting on it.

Die am Grubenausbau auftretenden Kräfte können, wie dies in der DE-OS 21 06 193 beschrieben ist, durch zwischen Ausbau und Gebirge oder zwischen kraftschlüssig miteinander verbundenen Ausbauteilen angeordnete, sogenannte Druckmeßdosen ermittelt werden. Es handelt sich dabei um Druckkörper aus einem elastischen Stoff, der zwischen zwei Druckplatten angeordnet ist. Der Druckkörper weist einen kleinen Inmenraum auf, der mit einer Flüssigkeit oder einem gasförmigen Stoff gefüllt ist. Der Innenraum ist über ein Meßrohr mit einem Meßwertanzeiger verbunden. Der angezeigte Flüssigkeitsdruck ist bei zentrischem Kraftangriff ein unmittelbares Maß für die Ausbaustützkraft an der Meßstelle.The forces occurring at the pit lining can, as described in DE-OS 21 06 193, through between extension and rock or between non-positively interconnected extension parts, so-called pressure cells can be determined. It is a pressure body made of an elastic Substance that is placed between two pressure plates. The pressure hull has a small interior space on, which is filled with a liquid or a gaseous substance. The interior is with a measuring tube connected to a measured value indicator. The displayed fluid pressure is on with centric force application direct measure of the support force at the measuring point.

Nach der DE-PS 26 18 538 ist neben der obengenannten Form einer Meßeinrichtung eine weitere Meßeinrichtung zum Ermitteln von Kräften, vorzugsweise der Ausbaustützkräfte im Bergbau bekannt, bei welcher der Bruch des Druckkörpers als Kraftmaßstab dientAccording to DE-PS 26 18 538 is next to the above In the form of a measuring device, a further measuring device for determining forces, preferably the Expansion support forces known in mining, in which the fracture of the pressure hull serves as a force gauge

Weiterhin ist nach DE-AS 10 80 798 eine Gebirgsdruck-Meßvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die in Verbindung mit einem Meßgerät und einem zwischen zwei Druckplatten angeordneten, nach allen Richtungen biegungsfähigen, mit einer Druckflüssigkeit gefüllten Druckkammermantel in der Lage ist, richtungsmäßig die auf den Streckenausbau einwirkend\:n Kräfte zu messen.Furthermore, according to DE-AS 10 80 798, a rock pressure measuring device of the type mentioned known, which in conjunction with a measuring device and a arranged between two pressure plates, bendable in all directions, with a pressure fluid filled pressure chamber jacket is able to directionally affect the route expansion \: n To measure forces.

Der wesentliche Nachteil der bekannten Einrichtungen besteht darin, daß es sich um Meßgeräte handelt, die nach Möglichkeit genaue Kraftmessungen durchführen und daß derartige Einrichtungen in der Herstellung sehr kostenaufwendig und kompliziert sind und bei exzentrischer Druckbelastung nicht nur ungenau reagieren, sondern auch sehr schnell mechanischen Beschädigungen ausgesetzt und schnell zerstörbar sind. Desweiteren sind die bekannten Einrichtungen für eine genaue Messung nur dann zu verwenden, wenn entsprechende Druckwiderlager zwischen dem Ausbau und dem Gebirge vorhanden sind.The main disadvantage of the known devices is that they are measuring devices that Carry out precise force measurements as far as possible and that such facilities are very important in production are expensive and complicated and not only react imprecisely when subjected to eccentric pressure, but are also very quickly exposed to mechanical damage and can be quickly destroyed. Further the known devices for an exact measurement are only to be used if appropriate Thrust abutments are present between the expansion and the mountains.

Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Einrichtung zur Anzeige der auf dem Grubenausbau einwirkenden Kräfte zu schaffen, die insbesondere bei nicht zentrisch eingeleiteten Kräften den Hinweis auf eine Grenzwertüberschreitung der Krafteinwirkung gibt, die einfach und vor allem kostengünstig in Form eines Verbrauchsgegenstandes herstellbar ist und die in einfachster Handhabung während des Ausbauvorgangs zwischen Ausbau und Gebirge eingebracht werden kann.In contrast, the invention has the task of providing a device for displaying the on the mine support to create acting forces, especially in the case of non-centrically introduced forces There is an indication of a limit value violation of the force effect, which is simple and, above all, inexpensive can be produced in the form of a consumable item and is extremely easy to use during the expansion process can be introduced between expansion and mountains.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Behälter aus mindestens ein^r vom Werkstoff vollständig umgebenen Kammer besteht, die jeweils mit mindestens einer Schwachstelle versehen ist.According to the invention, this object is achieved in that the container is made from at least one material completely surrounded chamber exists, each of which is provided with at least one weak point.

Es erweist sich als besonders vorteilhaft, daß die Kammern des Behälters in beliebiger Form neben-, über- oder ineinander angeordnet sind. Die beliebige Form des Behälters auch in unterteilter Ausbildung ermöglicht ohne zusätzliche Widerlager eine gute Anpassung an den Ausbau bzw. an das Gebirge.It proves to be particularly advantageous that the chambers of the container in any shape next to, are arranged one above the other or one inside the other. The arbitrary shape of the container also allows in a subdivided training A good adaptation to the expansion or to the mountains without additional abutments.

Ebenfafls erweist es sich als vorteilhaft, daß die mit einem einheitlichen Füllstoff verfüllbaren Kammern des Behälters unterschiedliche Werkstoffe und/oder gegeneinander abgestufte Werkstoffstärken aufweisen. Dabei stelit das Verhalten einer Behälterkammer einer bestimmten Werkstoffstärke eines begrenzt flexiblen Werkstoffes unter Zugrundelegung einer bestimmten Füllung das Maß für die Belastung des Ausbaus dar, in dem der Füllstoff bei Erreichen einer definierten Belastung aus der oder den Kammern austritt. Diese definierbaren Belastungen stellen ein Maß für die Beanspruchung des Grubenausbaus dar.It also proves to be advantageous that the chambers of the can be filled with a uniform filler Container have different materials and / or mutually graded material thicknesses. Included stelit the behavior of a container chamber of a certain material thickness of a limited flexible Material, based on a certain filling, represents the measure for the load on the extension, in which the filler emerges from the chamber or chambers when a defined load is reached. These definable Loads represent a measure of the stress on the pit lining.

Des weiteren ist als besonderer Vorteil anzuführen, daß unter Verwendung verschiedener Werkstoffe für den Behälter bzw. die Kammern des Behälters bei entsprechender Füllung eine sinnlich wahrnehmbare Bemessungsgrundlage für die Beanspruchung des Ausbaus durch Erkennen des Austretens des Füllstoffs erhalten wird.Furthermore, it should be mentioned as a particular advantage that using different materials for the container or the chambers of the container a sensually perceptible assessment basis when filled accordingly obtained for the load on the lining by recognizing the leakage of the filler will.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher beschrieben.Further refinements of the invention are described in more detail in the subclaims.

Der technische Fortschritt der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß die Behälter bereits während des Vortriebes der Strecken zwischen Ausbau und Gebirge eingebracht werden können, ohne daß zusätzliche Streckenauffahrungskosten entstehen und daß auf diese Weise die Beanspruchung des Ausbaus oder der Druckanstieg frühzeitig erkennbar sind.The technical progress of the invention can be seen in particular in the fact that the container is already during the advance of the routes between expansion and mountains can be introduced without additional Road driving costs arise and that in this way the stress of the expansion or the pressure increase are recognizable at an early stage.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert £s zeigtSeveral exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are described below explained in more detail £ s shows

F i g. 1 a— 1 c verschiedene Alisführungsbeispiele eines nicht unterteilten Behälters mit verschieden ausgebildeten Austrittsstellen für den Füllstoff,F i g. 1 a - 1 c various examples of implementation of a non-subdivided container with different designs Exit points for the filler,

Fig.2 ein Ausführungsbeispiel eines nicht unterteilten Behälters mit mehreren abgestuften Schwachstellen,2 shows an embodiment of a non-subdivided Container with several graded weak points,

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel eines nicht unterteilter« Behälters mit mehreren, auf unterschiedliche Drükke ansprechenden Schwachstellen in Form von Überdruckventilen, F i g. 3 an embodiment of a non-subdivided « Container with several weak points in the form of pressure relief valves that respond to different pressures,

Fig.4 ein Ausführungsbeispiel eines aus mehreren übereinander angeordneten Kammern bestehenden Behälters im Querschnitt,4 shows an embodiment of one of several stacked chambers of the existing container in cross section,

Fig.5 ein Ausführungsbeispiel mit einem aus zwei ineinanderliegenden Kammern bestehenden Behälter im Querschnitt wobei die Schwachstellen der Kammern unterschiedlich starke Wandstärken aufweisen und5 shows an embodiment with a container consisting of two chambers lying one inside the other in cross section where the weak points of the chambers have wall thicknesses of different thicknesses and

Fig.6 ein teilweise dargestelltes Ausführungsbeispiel, vergleichbar mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig.5, mit einem aus ineinanderliegenden Kammern bestehenden Behälter mit unterschiedlich großen Schwachstellen.6 shows a partially illustrated embodiment, comparable to the embodiment of Figure 5, with one of nested chambers existing containers with weak points of different sizes.

In den F i g. 1 a bis 1 c sind verschiedene Ausführungen eines zwischen Ausbau und Gebirge einzusetzenden Behälters 1 aus flexiblem Werkstoff und beliebiger Form im Querschnitt dargestellt Der Behälter 1 weist jeweils nur eine Kammer 2 auf und unterscheidet sich im wesentlichen nur durch die Art der Austrittsstelle. Unter Verwendung eines flexiblen Werkstoffs, wie Gummi. Kunststoff oder Metall, ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. la die Austrittsstelle durch die geringere Wandstärke als Schwachstelle 3 dargestellt In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. Ib ist die Schwachstelle 3 durch eine besonders ausgearbeitete Form und im Ausführungsbeispiel nach Fig. Ic ist die Austrittsstelle als Überdruckventil 4 dargestellt Neben den in den Zeichnungen dargestellten Formen des Behälters 1 ist jede andere beliebige Form, beispielsweise kugelartig, oval, eckig oder eine Kombination verschiedener Formen denkbar. Gleichzeitig ist auch eine spezielle, beispielsweise den untertägigen Ausbauprofilen angepaßte. Form vorstellbar. Die Art der Herstellung der unterschiedlichen Formen der Behälter 1 ist beliebig und nur abhängig von der Wahl des Materials. Als Füllstoffe sind beispielsweise Gas, Sand, Quarzmehl, Schaumstoff, Gel oder Flüssigkeiten, wie .Suspensionen, Emulsionen, Aerosole vorstellbar.In the F i g. 1 a to 1 c are different versions a container 1 to be used between expansion and mountains made of flexible material and any Shape shown in cross section. The container 1 has only one chamber 2 and differs in terms of its essential only by the type of exit point. Using a flexible material such as rubber. Plastic or metal, in the exemplary embodiment according to FIG. 1 a, is the exit point through the smaller one Wall thickness shown as weak point 3. In the exemplary embodiment according to FIG by a specially elaborated shape and in the embodiment according to FIG Pressure relief valve 4 shown In addition to the shapes of the container 1 shown in the drawings, each any other shape, for example spherical, oval, angular or a combination of different shapes conceivable. At the same time, there is also a special one, for example adapted to the underground expansion profiles. Form imaginable. The type of manufacture of the different shapes of the container 1 is arbitrary and only depending on the choice of material. As fillers, for example, gas, sand, quartz powder, foam, gel or liquids such as suspensions, emulsions, aerosols imaginable.

In den F i g. 2 und 3 sind weitere Ausführungsbeispiele eines nicht unterteilten Behälters 1 dargestellt, bei welchem die Austrittsstellen als Schwachstellen 3 (F i g. 2) bzw. als Überdruckventile 4 (F i g. 3) herausgestellt sind,In the F i g. 2 and 3 further exemplary embodiments of an undivided container 1 are shown at which the exit points are identified as weak points 3 (FIG. 2) or as overpressure valves 4 (FIG. 3) are,

In der F i g. 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Behälters 1 dargestellt, der in mehrere Kammern 2 unterteilt ist, wobei die Kammern 2 jeweils mit einem Überdruckventil 4 versehen sind. In F i g. 5 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem der Behälter 1 aus mehreren ineinanderliegenden Kammern 2 besteht, wobei die Schwachstellen 3 der Kammern 2 unterschiedliche Wandstärken aufweisen. In dem weiteren, in F i g. 6, dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich ebenfalls um einen Behälter 1 mit ineinanderliegenden Kammern 2, wobei die Kammern 2 unterschiedliche Schwachstel-Ien 3 hinsichtlich der Querschnittsgröße aufweisen.In FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a container 1 which is divided into several chambers 2 is, the chambers 2 are each provided with a pressure relief valve 4. In Fig. 5 is an embodiment shown, in which the container 1 consists of several nested chambers 2, the Weak points 3 of the chambers 2 have different wall thicknesses. In the further, in FIG. 6, shown Embodiment is also a container 1 with nested chambers 2, the chambers 2 having different weak points 3 have in terms of cross-sectional size.

Zur besseren Kenntlichmachung der nach dem Platzen austretenden Füllstoffe ist es möglich, diese unterschiedlich einzufärben, beispielsweise mit fluoreszierenden Farben. Neben derartiger Kenntlichmachung durchTo better identify the fillers emerging after the burst, it is possible to use them differently to be colored, for example with fluorescent colors. In addition to such identification by

ίο Farben können, um eine Anpassung an die untertägigen Verhältnisse zu schaffen, die Füllstoffe mit besonders intensiven Riechstoffen versehen sein. Die Behälter 1 können, in welcher Form auch immer, in gefülltem Zustand zwischen den Ausbau und das Gebirge eingelegt oder eingeklemmt werden, jedoch ist es auch möglich, die Behälter 1 in unverfülltem Zustand zwischen Gebirge und Ausbau anzuordnen und sie über entsprechende Pumpen oder Kompressoren mit Füllstoffen zu verfüllen oder über entsprechende Zuleitungen und Ventile zu verspannen.ίο Colors can be used to adapt to the underground To create conditions that fillers be provided with particularly intense fragrances. The containers 1 can, in whatever form, inserted between the expansion and the mountains when filled or be clamped, but it is also possible, the container 1 in the unfilled state between mountains and to arrange removal and to fill them with fillers using appropriate pumps or compressors or to be braced by means of appropriate supply lines and valves.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for displaying forces acting on the pit lining by means of an, between Expansion and mountains usable, with a filler fillable container made of a flexible Material, the deformation of which serves as an indicator of the force acting, characterized in that, that the container (1) consists of at least one chamber completely surrounded by the material (2), each of which is provided with at least one weak point (3).

2. Device according to claim 1, characterized in that the chambers (2) of the container (1) in any shape are arranged next to, above or inside one another.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the with a uniform Filler ver / Cübaren chambers (2) of the container (1) different λνεπίίπίοίίε and / or o'e ^ to each other have graded material thicknesses.

4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the different chambers (2) of the container (1) using a uniform material thickness different fillers exhibit.

5. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the with different fillers The chambers (2) of the container (1) that can be filled are different materials and / or against one another have graded material thicknesses.

6. Device according to one of the claims 3—5, characterized in that the fillers for better differentiation with Einfä. oungen or at gaseous fillers are provided with fragrances.

7. Device according to claim 6, characterized in that the colorations for differentiation in the dark or in moderate lighting with reflective and / or fluorescent features are provided.

8. Device according to claim 1, characterized in that the at least one weak point (3) the chamber (2) is designed as a pressure relief valve (4).