PL173612B1 - Urządzenie do określania zasięgu strefy i sumarycznej powierzchni spękań w górotworze - Google Patents

Abstract

Urządzenie do określania zasięgu strefy i sumarycznej powierzchni spękań w górotworze, mające postać aerometrycznej sondy otworowej ze sprężarką i układemwęzy z zaworami i manometrami, podającym sprężone powietrze do kołnierzy tej sondy i jej przestrzeni pomiarowej uszczelnionej między tymi kołnierzami w otworze wiertniczym, znamienne tym, że ma rurowy kalibrator (14) z szeregiem otworów (15) o narastających średni- <5= cach, zamocowany rozłącznie za zaworem (11) z @9 manometrem (13) na wężu (8) doprowadzającym sprężone powietrze do przestrzeni pomiarowej (9) aerometrycznej sondy otworowej (7), który druJjT gostronnie, razem zwężem (5) doprowadzającym sprężone powietrze do kołnierzy (6) tej sondy, jest połączony bezpośrednio ze sprężarką (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do określania zasięgu strefy i sumarycznej powierzchni spękań w górotworze, mające postać aerometrycznej sondy otworowej ze sprężarką i układem węży z zaworami i manometrami, podającym sprężone powietrze do kołnierzy tej sondy i jej przestrzeni pomiarowej uszczelnionej między tymi kołnierzami w otworze wiertniczym.

Znane jest urządzenie do tego celu, wyposażone w zbiornik ciśnieniowy dołączony układem węży z zaworami i manometrami do kołnierzy aerometrycznej sondy otworowej i jej przestrzeni pomiarowej. Zbiornik ciśnieniowy jest połączony ze sprężarką, napełniającą go sprężonym powietrzem do ściśle określonej wartości ciśnienia, na przykład 0,5 MPa. Aerometryczną sondę umieszcza się w otworze wiertniczym wykonanym w górotworze i po uszczelnieniu kołnierzami jej przestrzeni pomiarowej, wtłacza do górotworu sprężone powietrze z ciśnieniowego zbiornika, mierząc czas spadku ciśnienia w zbiorniku również do określonej ściśle wartości, na przykład 0,2 MPa. Uzyskane czasy odpowiadają sumarycznym powierzchniom spękań w górotworze. Dla określenia zasięgu strefy spękań pomiary powtarza się, przemieszczając sondę w otworze wiertniczym.

Przeprowadzenie każdego pomiaru wymaga napełnienia zbiornika ciśnieniowego sprężonym powietrzem, co powoduje, że czas pojedynczego pomiaru wydłuża się do kilku minut. Ponadto zbiornik wypełniony sprężonym powietrzem o wysokim ciśnieniu, pomimo zabezpieczeń w postaci zaworu bezpieczeństwa, stanowi potencjalne zagrożenie dla obsługi urządzenia. Urządzenie ma przy tym dość znaczne gabaryty, a mianowicie jego długość dochodzi do 1,0 metra, wysokość do 0,6 metra i szerokość do 0,3 metra oraz dość znaczny ciężar sięgający 40 kg. Powoduje to utrudnienia w transporcie urządzenia do miejsca badań.

Powyższe wady i niedogodności usuwa urządzenie do określania zasięgu strefy i sumarycznej powierzchni spękań w górotworze, mające postać aerometrycznej sondy otworowej ze sprężarką i układem węży z zaworami i manometrami, podającym sprężone powietrze do kołnierzy tej sondy i jej przestrzeni pomiarowej uszczelnionej między tymi kołnierzami w otworze wiertniczym według wynalazku. Zgodnie z wynalazkiem urządzenie ma rurowy kalibrator z szeregiem otworów o narastających średnicach, zamocowany rozłącznie za zaworem z manometrem na wężu doprowadzającym sprężone powietrze do przestrzeni pomiarowej aerometrycznej sondy otworowej, który drugostronnie, razem z wężem doprowadzającym sprężone powietrze do kołnierzy tej sondy, jest połączony bezpośrednio ze sprężarką.

173 612

W urządzeniu według wynalazku wyeliminowano zbiornik ciśnieniowy, co zmniejszyło jego gabaryty do wysokości około 0,3 metra, szerokości około 0,15 metra i długości około 0,5 metra oraz ciężar, który zależnie od zastosowanego typu sprężarki nie powinien przekroczyć 10 kg. Zastosowanie urządzenia skraca ponadto czas pojedynczego pomiaru o około 50%. Sumaryczna powierzchnia spękań górotworu jest tutaj wyznaczana na podstawie samych wskazań manometru, bez konieczności pomiaru czasu. Sprężone powietrze wtłacza się sprężarką bezpośrednio do uszczelnionej kołnierzami przestrzeni pomiarowej aerometrycznej sondy otworowej, do momentu ustabilizowania wartości ciśnienia, odpowiadającej określonej powierzchni spękań, wyznaczonej za pomocą rurowego kalibratora. Bezpośrednie połączenie sprężarki z aerometryczną sondą otworową ułatwia także powtarzanie pomiaru w czasie przemieszczania tej sondy w otworze wiertniczym dla określenia zasięgu strefy spękań. Rurowy kalibrator umożliwia dodatkowo zastosowanie do napędu sprężarki dowolnych typów wiertarek górniczych o różnych parametrach pracy, powodujących zmianę wydajności sprężarki, gdyż pozwala na wyeliminowanie wpływu tego czynnika na wyniki badań.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, przedstawiającym schemat urządzenia.

Urządzenie do określania zasięgu strefy i sumarycznej powierzchni spękań w górotworze ma sprężarkę 1, umieszczoną w obudowie 2 na podstawie 3. Sprężarka 1 jest zaopatrzona w zawór bezpieczeństwa 4 oraz połączona bezpośrednio z wężem 5 doprowadzającym sprężone powietrze do kołnierzy 6 aerometrycznej sondy otworowej 7 i wężem 8 doprowadzającym sprężone powietrze do przestrzeni pomiarowej 9 tej sondy. Na wężach 5, 8 są zabudowane odpowiednio zawory 10, 11 z manometrami 12, 13. Za zaworem 11 z manometrem 13 na wężu 8 doprowadzającym sprężone powietrze do przestrzeni pomiarowej 9 aerometiycznej sondy otworowej 7 jest zamocowany rozłącznie rurowy kalibrator 14, z szeregiem otworów 15 o narastających średnicach.

Dla określenia zasięgu strefy i sumarycznej powierzchni spękań w górotworze łączy się sprężarkę 1 poprzez sprzęgło 16 z wiertarką górniczą oraz z wężem 8, do którego za zaworem 11 z manometrem 13 jest dołączony rurowy kalibrator 14. Następnie odsłania się kolejne otwory 15 rurowego kalibratora 14 i mierzy ustabilizowane ciśnienie sprężonego powietrza przy przepływie przez te otwory 15, odpowiadające sumarycznej powierzchni spękań w górotworze. Po takim wycechowaniu urządzenia łączy się sprężarkę 1 wężami 5,8 z aerometryczną sondą otworową 7, którą umieszcza się na końcu 5 metrowego otworu wiertniczego wykonanego w górotworze. Sprężone powietrze ze sprężarki 1 napełnia kołnierze 6 sondy otworowej 7 poprzez wąż 5, zawór 10 i manometr 12, który wskazuje ciśnienie w tych kołnierzach 6. Przy zamkniętym zaworze 10 i otwartym zaworze 11 sprężone powietrze jest przesyłane do wyizolowanej za pomocą rozpartych kołnierzy 6 przestrzeni pomiarowej 9 aerometrycznej sondy otworowej 7, poprzez wąż 8, zawór 11 i manometr 13. Manometrem 13 mierzy się ustabilizowane ciśnienie sprężonego powietrza, a tym samym sumaryczną powierzchnię spękań w górotworze. Pomiary powtarza się, wycofując aerometryczną sondę co 25 cm w otworze wiertniczym i określa zasięg strefy spękań w górotworze.

173 612

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Urządzenie do określania zasięgu strefy i sumarycznej powierzchni spękań w górotworze, mające postać aerometrycznej sondy otworowej ze sprężarką i układem węży z zaworami i manometrami, podającym sprężone powietrze do kołnierzy tej sondy i jej przestrzeni pomiarowej uszczelnionej między tymi kołnierzami w otworze wiertniczym, znamienne tym, że ma rurowy kalibrator (14) z szeregiem otworów (15) o narastających średnicach, zamocowany rozłącznie za zaworem (11) z manometrem (13) na wężu (8) doprowadzającym sprężone powietrze do przestrzeni pomiarowej (9) aerometrycznej sondy otworowej (7), który drugostronnie, razem z wężem (5) doprowadzającym sprężone powietrze do kołnierzy (6) tej sondy, jest połączony bezpośrednio ze sprężarką (1).