PL66625B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 31.111.1973 66625 KI. 421,3/51 MKP GOln 17/00 CZYTELNIA Wspóltwórcy wynalazku: Erast Konstantynowicz, Jerzy Jureczko, Marian Zmij, Eryk Tworuszka, Stanislaw Kardys Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Urzadzenie do oznaczania rozmywalnosci skal Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ozna¬ czania rozmywalnosci skal i gruntów kopalnianych oraz betonów przeznaczonych do zapór wodnych.Znane sa dotychczas przyrzady i urzadzenia o róz¬ nej konstrukcji, opierajacej sie przewaznie na za¬ sadzie poddawania odlamków skaly ruchowi obro¬ towemu w srodowisku wodnym, pozwalajace na okreslenie rozmywalnosci, na jaka jest narazona skala w procesach technologicznych, na przyklad w pluczce wodnej. Uzyskane w wyniku stosowania tych przyrzadów wskazniki rozmywalnosci skal nie charakteryzuja zachowania sie skal w szczelinowa¬ tym górotworze — kolektorze wody. Poznanie od¬ pornosci skal w tych warunkach ma szczególne zna¬ czenie przy okreslaniu stopnia zagrozenia wodnego i przy opracowywaniu sposobów likwidacji lub zmniejszenia tego zagrozenia, które wystepuje w ko¬ palniach wegla kamiennego, rud metali, surowców chemicznych itp. W kopalniach wegla znane sa przyklady naglego wdarcia sie wody do wyrobisk podziemnych, spowodowane rozmyciem róznego ro¬ dzaju szczelin, w tym i uskokowych na które natra¬ fiano przy drazeniu poziomych wyrobisk przygoto¬ wawczych i eksploatacyjnych. Zjawisko to w ska¬ lach piaskowcowych i lupkach polega przewaznie na niszczeniu mechanicznym, natomiast w skalach weglanowych, siarczanowych i w solach, przewaznie na niszczeniu chemicznym, czyli rozpuszczaniu.Celowe jest równiez poznanie rozmywalnosci szczelinowej w skalach stanowiacych podloze bu- 10 15 20 25 30 dowli hydrotechnicznych oraz w materiale stosowa¬ nym do budowy zapór ziemnych i kamiennych zbiorników wodnych. Wlasnosc ta powinna byc uwzgledniona w celu bezpiecznego projektowania i eksploatacji podanych obiektów oraz celem opra¬ cowania zabezpieczen, wykluczajacych mozliwosc przerwania zapór, infiltracji wody ze zbiorników przez zapory oraz poprzez grunty i skaly podloza.Dlatego poznanie i uwzglednienie odpornosci skal na rozmywanie prowadzi do zwiekszenia bezpieczen¬ stwa zycia i zdrowia ludzkiego oraz do obnizenia kosztów produkcji lub eksploatacji.Wada stosowanych dotychczas przyrzadów i urza¬ dzen do oznaczania rozmywalnosci szczelinowej skal jest to, ze nie spelniaja one w dostateczny sposób wymagan w celu okreslania przedmiotowej wlas¬ nosci w róznorodnych warunkach fizyko-chemicz¬ nych, przy czym wiekszosc z nich jest przystosowana jedynie do pracy w otwartym obiegu wody. Przy¬ rzady te uniemozliwiaja równoczesne badanie me¬ chanicznego i chemicznego niszczenia skaly, czesto tez nie pozwalaja na zmiany róznicy cisnien nie¬ zbednej do wywolania ruchu wody przez szczeliny oraz na ustalenie innych czynników warunkujacych szybkosc i intensywnosc niszczenia skaly przez wo¬ de. Poza tym konstrukcja tych przyrzadów unie¬ mozliwia obserwacje na biezaco procesu rozmywa¬ nia poniewaz sa one z materialów nieprzezroczys¬ tych. 66 6253 66 625 4 Celem wynalazku jest wyeliminowanie podanych wad i niedogodnosci przez zastosowanie urzadzenia umozliwiajacego badanie równoczesnie mechanicz¬ nego i chemicznego procesu niszczenia skal, oraz pozwalajacego na biezaca obserwacje tego procesu, a przy tym przystosowanego do pracy w otwartym i zamknietym obiegu wody.Cel ten osiagnieto przez skonstruowanie urzadze¬ nia, które sklada sie ze zbiornika w ksztalcie skrzyn¬ ki, wykonanego z przezroczystego tworzywa* we¬ wnatrz którego jest zamocowana scianka dzialowa.Scianka ta, majaca pozioma szczeline dla przeplywu cieczy pod cisnieniem, przedziela zbiornik na dwie nierówne czesci. Czesc mniejsza, cisnieniowa, jest zamknieta szczelnie za pomoca zamocowanej z góry pokrywy, wyposazonej w kurek odpowietrzajacy.Natomiast wewnatrz wiekszej, odkrytej czesci, zbiornik ma zamocowany do dzialowej scianki, uchwyt dla osadzenia w nim oprawki, w której umieszcza sie badana próbke skaly oraz rurke prze¬ lewowa dla odprowadzenia wody. Poza tym z kazda czescia zbiornika jest polaczony oddzielny piezo- metr w celu wyznaczenia róznicy cisnien. Zbiornik urzadzenia jest zasilany woda z sieci wodociagowej poprzez zbiornik cisnieniowy, a przez przeplywo¬ mierz lub naczynie pomiarowe ma odplyw do sieci kanalizacyjnej.W pierwszej odmianie urzadzenia przystosowane¬ go do pracy w obiegu wody zamknietym, kwaso- odporna, wirowa pompa polaczona jest poprzez zbiornik cisnieniowy z urzadzeniem wedlug wyna¬ lazku, które ma powrotne polaczenie z pompa przez przeplywomierz lub naczynie pomiarowe i zbiornik wyrównawczy.Zastosowanie urzadzenia wedlug wynalazku umozliwia badanie rozmywalnosci szczelinowej skal w róznorodnych warunkach fizyko-chemicz¬ nych, przy czym urzadzenie to jest przystosowane do pracy w otwartym i zamknietym obiegu wody.Poza tym urzadzenie pozwala na równoczesne ba¬ danie mechanicznego i chemicznego niszczenia skal oraz na zmiany róznicy cisnien potrzebnej do wy¬ wolania ruchu wody przez szczeline, jak równiez na biezaca obserwacje procesu rozmywania.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ideowy schemat urzadzenia, fig. 2 — urzadzenie w pionowym przekroju podluznym, fig. 3 — oprawke z próbka w przekroju wzdluz linii A—A zaznaczonej na fig. 2, a fig. 4 — odmiane urzadzenia w przekroju podluznym.Jak uwidoczniono na fig. 2 rysunku urzadzenie sklada sie ze zbiornika 1 przedzielonego na dwie nierówne czesci dzialowa scianka 2, która ma wy¬ konana pozioma szczeline 3. Czesc mniejsza zbior¬ nika 1 jest z góry zamknieta za pomoca pokrywy 4 zaopatrzonej w odpowietrzajacy kurek 5. Wewnatrz czesci wiekszej tego zbiornika jest trwale zamoco¬ wany do dzialowej scianki 2 uchwyt 6, w którym umieszcza sie oprawke 7 z badana próbka 8. Poza tym wewnatrz tej czesci, w sciance zbiornika 1 równoleglej do dzialowej scianki 2, jest zamocowa¬ na przelewowa rurka 9. Natomiast do kazdej czesci tego zbiornika jest polaczony oddzielny piezometr 10.Zbiornik 1 urzadzenia, jak uwidoczniono na fig 1, jest polaczony z wodociagowa siecia 11 przez cis¬ nieniowy zbiornik 12 zaopatrzony w przelewowe rurki 13, oraz z odplywem do sieci kanalizacyjnej 5 poprzez przeplywomierz lub pomiarowe naczynie 14.W odmianie urzadzenia z zamknietym obiegiem wody uklad sklada sie z wirowej pompy 15 wypo¬ sazonej w regulacyjny zawór 16, polaczonej prze¬ wodem 17 zaopatrzonym w zwrotny zawór 18, przez !0 cisnieniowy zbiornik 12 z urzadzeniem. Urzadzenie to jest polaczone poprzez przeplywomierz lub po¬ miarowe naczynie 14 oraz wyrównawczy zbiornik 19 z powrotem z pompa 15.Dzialanie urzadzenia do oznaczania rozmywal¬ nosci szczelinowej skal polega na mechanicznym i chemicznym rozmywaniu badanej próbki 8 skaly.Mianowicie woda, która jest dostarczana z wodo¬ ciagowej sieci 11 poprzez cisnieniowy zbiornik 12 do czesci mniejszej zbiornika 1 przeplywa ciagle pod cisnieniem przez pozioma szczeline 3 w dzialo¬ wej sciance 2 oraz przez podluznie rozpilowana szczeline w osi badanej próbki 8, uksztaltowanej na przyklad walcowo. Rozmywajaca szczeline badanej próbki 8 woda dost-aje sie nastepnie do czesci wiek¬ szej zbiornika 1, z której splywa poprzez przeply¬ womierz lub pomiarowe naczynie 14 do sieci kana¬ lizacyjnej.Dzialanie odmiany urzadzenia polega na zastoso¬ waniu zamknietego obiegu wody, tloczonej przez pompe 15 do cisnieniowego zbiornika 12, z którego dostaje sie do czesci mniejszej zbiornika 1. Nastep¬ nie proces rozmywania próbki 8 przebiega jak opi¬ sano wyzej, po czym woda przedostaje sie do prze¬ plywomierza lub pomiarowego naczynia 14, z któ¬ rego poprzez wyrównawczy zbiornik 19 splywa z po¬ wrotem do pompy 15. Podczas przeprowadzania prób piezometry 10 umozliwiaja dokladny odczyt róznicy cisnien w obu czesciach zbiornika 1.Druga odmiana urzadzenia, uwidoczniona na fig. 4 rysunku, polega na zastosowaniu w czesci wiekszej zbiornika 1 odstojnika 20, zamocowanego do elementu dociskowego uchwytu 6. Odstojnik ten, wykonany z przezroczystego tworzywa, sluzy do uchwycenia rozmytych czastek badanej próbki 8 skaly. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do oznaczania rozmywalnosci skal, znamienne tym, ze ma zbiornik (1) w ksztalcie skrzyni, wewnatrz którego jest zamocowana dzialo¬ wa scianka (2) z pozioma szczelina (3), przedziela¬ jaca ten zbiornik na dwie nierówne czesci, przy czym mniejsza, cisnieniowa czesc zbiornika (1) ma pokrywe (4) wyposazona w odpowietrzajacy kurek (5), natomiast wieksza, odkryta czesc tego zbiornika ma wewnatrz zamocowany do dzialowej scianki (2) uchwyt (6) dla osadzenia w nim oprawki (7) zawie¬ rajacej badana próbke (8) oraz przelewowa rurke (9), ponadto do kazdej czesci zbiornika (1) jest do¬ laczony oddzielny piezometr (10), przy czym zbior¬ nik ten jest polaczony z wodociagowa siecia (11) poprzez cisnieniowy zbiornik (12), a z odplywem do sieci kanalizacyjnej przez przeplywomierz lub po¬ miarowe naczynie (14). 20 25 30 35 40 45 50 55 60/ 66 5

2. Odmiana I urzadzenia wedlug zastrz. 1, zna¬ mienna tym, ze ma wirowa pompe (15), polaczona przez cisnieniowy zbiornik (12) z urzadzeniem ma¬ jacym powrotne polaczenie z ta pompa poprzez prze¬ plywomierz lub pomiarowe naczynie (14). 6

3. Odmiana II urzadzenia wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tym, ze w czesci wiekszej zbiornika (1), ma odstojnik (20) zamocowany do elementu docis- 5 kowego uchwytu (6). 4KI. 421,3/51 66 625 MKP GOln 17/00 // 18 12 13 5 8 10 9 14 &JILK-. 19, 17 16 15 1 fig.1KI. 421,3/51 66 625 MKP GOln 17/00 3127 — LDA — 2.9.72 — 125 egz. Cena zl 10,— PL PL