RU2041356C1

RU2041356C1 - Device for determination of coal strength

Info

Publication number: RU2041356C1
Authority: RU
Inventors: В.С. Зыков; В.В. Славолюбов; Н.М. Тихонов
Original assignee: Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности
Priority date: 1991-02-01
Filing date: 1991-02-01
Publication date: 1995-08-09

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: device for determination of coal strength is pressed to drill hole bottom. During drilling pin 13 with roller 14 rotates and simultaneously moves along slot 15. Device body 1 is immovable. When roller 14 contacts embedded member 17, it applies mark to control belt 18. Embedded member 17 presses button 22 of revolution counter 20. When control section is passed, number of revolutions is marked on control belt 18 in form of lines. Coal strength is determined by the intervals between lines. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для исследования режима бурения и может быть использовано для оперативного определения показателя буримости для нарушенных пачек угля при текущем прогнозе выбросоопасности на пластах, разрабатываемых ниже критической выбросоопасной глубины. The invention relates to a device for studying the drilling mode and can be used to quickly determine the drillability index for disturbed packs of coal with a current forecast of outburst hazard in formations developed below a critical outburst depth.

Известен прибор для определения крепости угля ПК-1. Он состоит из корпуса, резца, бура, винта, гайки, резиновой диафрагмы и манометра [1] Недостатками известного прибора являются низкая точность и оперативность определения крепости угля. A known device for determining the strength of coal PK-1. It consists of a housing, a cutter, a drill, a screw, a nut, a rubber diaphragm and a pressure gauge [1] The disadvantages of the known device are the low accuracy and efficiency of determining the strength of coal.

Известен также прибор для определения буримости угля. Он состоит из счетчика оборотов, закрепленного на кольце, которое надето на наружную часть электро- или пневмосверла и стопорится винтом. Вращение от шпинделя сверла к шкиву счетчика подается с помощью пассика. Для создания постоянного усилия подачи служит пружинный динамометр. Для исключения влияния бурового инструмента на усилие подачи применяются гладкостенные штанги из труб, соединяемые с помощью замков и проволочных шплинтов. Концевая штанга, выполненная из витой буровой стали, обеспечивает бурение интервала шпура около 0,2 м без заметного влияния штыба на усилие подачи. Исходя из этого длина интервала шпура, на котором определяется буримость, принята 0,2 м [2] Существенными недостатками данного прибора, как и вышеприведенного прибора ПК-1, являются низкая точность в определении крепости угля при текущем прогнозе выбросоопасности и низкая оперативность в проведении измерений, вызванная необходимостью дозимерного усилия подачи бурового инструмента на забой, которое непросто выдержать при ручном выбуривании угля, отсутствием фиксации бурового инструмента на поверхности забоя, приводящей нередко к проворачиванию инструмента, а также отсутствием записи на контрольной ленте показателя буримости. A device for determining the drillability of coal is also known. It consists of a rev counter mounted on a ring that is worn on the outside of an electric or pneumatic drill and is locked with a screw. The rotation from the drill spindle to the counter pulley is supplied with a pass. To create a constant feed force, a spring dynamometer is used. To eliminate the influence of the drilling tool on the feed force, smooth-walled pipe rods are used, which are connected using locks and wire cotter pins. An end bar made of twisted drill steel provides for drilling a hole interval of about 0.2 m without noticeable influence of the pin on the feed force. Based on this, the length of the borehole interval at which drillability is determined is taken to be 0.2 m [2] Significant disadvantages of this device, as of the PK-1 device above, are low accuracy in determining the strength of coal in the current forecast of outburst hazard and low efficiency in measuring due to the need for a dosimeric force to feed the drilling tool to the face, which is not easy to maintain with manual drilling of coal, the lack of fixation of the drilling tool on the surface of the face, often leading to agility tool, as well as the lack of record on the control tape of the drillability index.

Сущность заявляемого устройства заключается в том, что оно включает корпус, буровую штангу с коронкой, счетчик оборотов штанги, установленный на корпусе. Новым в предложенном устройстве является снабжение последнего цилиндрическим стаканом о хвостовиком и продольной прорезью подпружиненным поршнем со штырем и роликом на конце, закладным элементом и кассетой с контрольной лентой, при этом корпус выполнен с пазом, стакан размещен внутри корпуса с возможностью вращения, штанга соединена с поршнем, установленным в цилиндрическом стакане, штырь поршня размещен в прорези, закладкой элемент расположен в пазу корпуса с возможностью взаимодействия со счетчиком оборотов, а контрольная лента размещена между закладным элементом и роликом. The essence of the claimed device lies in the fact that it includes a housing, a drill rod with a crown, a rod revolution counter mounted on the housing. New in the proposed device is the provision of the latter with a cylindrical cup with a shank and a longitudinal slot with a spring-loaded piston with a pin and a roller at the end, a mortgage element and a cassette with a control tape, while the housing is grooved, the glass is rotatable inside the housing, the rod is connected to the piston installed in a cylindrical cup, the piston pin is placed in the slot, the tab element is located in the groove of the housing with the possibility of interaction with the rev counter, and the control tape placed between the mortgage element and the roller.

На фиг. 1 изображено устройство для определения крепости угля, вертикальный разрез; на фиг.2 разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез по Б-Б на фиг.1. In FIG. 1 shows a device for determining the strength of coal, a vertical section; figure 2 section along aa in figure 1; in Fig.3 a section along BB in Fig.1.

Устройство для определения крепости угля состоит из корпуса 1, полой цилиндрической формы, внутри которого расположена вращающаяся часть 2 устройства. Корпус 1 имеет связь с вращающейся частью через роликоподшипники 3, расположенные во фронтальной и тыльной частях устройства. Крепление устройства к забою осуществляется через пики 4, расположенные на крышке 5, закрывающей корпус с фронтальной стороны. Кроме того, корпус 1 крепится к электросверлу через хомуты 6. Вращающаяся часть устройства представляет собой стакан с хвостовиком 7 для подсоединения к шпинделю электросверла. Внутри стакана 2 размещена пружина 8 с осевым усилием 0,2 КН ± 10% и поршень 9, к которому крепится отрезок буровой штанги с коронкой 10. Фронтальная сторона стакана 2 закрыта крышкой 11 с направляющей трубой 12 под буровую штангу с коронкой 10. На цилиндрической поверхности поршня 9 расположен металлический штырь 13 с пишущим роликом 14. На корпусе приводного стакана 2 выполнена продольная прорезь 15, по которой совершает поступательное движение штырь 13 с роликом 14. На корпусе 1 устройства выполнена прорезь 16, в которую входит закладной элемент 17, сечение которого представляет собой сегмент, плоской поверхностью наружу, цилиндрической во внутрь. Длина закладного элемента 17 соответствует ширине контрольной ленты 18. К корпусу устройства крепится пластина 19 со счетчиком оборотов 20 через разъемное соединение. Между пластиной 19 и плоской поверхностью закладного элемента 17 расположена плоская пружина 21. При этом контрольная лента 18 расположена между кнопкой 22 и элементом 17. А кнопка 22 счетчика оборотов 20 расположена между пластиной 19 и плоской пружиной 21. Работа счетчика основана на преобразовании колебательного движения поводка во вращательное. Счетчик оборотов 20 состоит из привода механизма счета и гашения (не показано). В счетный механизм счетчика входят счетные колеса и трубки, расположенные на параллельных осях. Любое показание счетчика может быть погашено вручную посредством кнопки сброса 23 на 0. Кассета закрытого типа 24 с контрольной лентой 18 крепится к внешней поверхности корпуса. A device for determining the strength of coal consists of a housing 1, a hollow cylindrical shape, inside which is located the rotating part 2 of the device. The housing 1 is in communication with the rotating part via roller bearings 3 located in the front and rear parts of the device. The device is fastened to the face through peaks 4 located on the cover 5, which covers the case from the front side. In addition, the housing 1 is attached to the electric drill through the clamps 6. The rotating part of the device is a glass with a shank 7 for connection to the electric drill spindle. Inside the cup 2 there is a spring 8 with an axial force of 0.2 KN ± 10% and a piston 9 to which a piece of the drill rod with the crown 10 is attached. The front side of the cup 2 is closed by a cover 11 with a guide pipe 12 for the drill rod with the crown 10. On the cylindrical the surface of the piston 9 is a metal pin 13 with a recording roller 14. A longitudinal slot 15 is made on the housing of the drive cup 2, along which the pin 13 with the roller 14 moves. On the housing 1 of the device, a slot 16 is made, into which the embedded element 17 is inserted, section e which is a segment with a flat surface outward, cylindrical inward. The length of the embedded element 17 corresponds to the width of the control tape 18. A plate 19 is attached to the device body with a revolution counter 20 through a detachable connection. Between the plate 19 and the flat surface of the insertion element 17 there is a flat spring 21. In this case, the control tape 18 is located between the button 22 and the element 17. And the button 22 of the revolution counter 20 is located between the plate 19 and the flat spring 21. The operation of the counter is based on the conversion of the oscillatory movement of the leash in rotational. The revolution counter 20 consists of a drive mechanism for counting and blanking (not shown). The counting mechanism of the counter includes counting wheels and tubes located on parallel axes. Any counter reading can be manually extinguished using the reset button 23 to 0. The closed-type cassette 24 with the control tape 18 is attached to the outer surface of the housing.

Работа устройства заключается в следующем. На поверхности забоя выработки бурится отрезок шпура длиной 10-20 см, после чего устройство поджимается к забою. При этом пружина 8 сжимается до упора и штырь 13 с роликом 14 упирается в тыльную часть прорези 15. Устройство готово к работе. Включается электросверло. При бурении штырь 13 с роликом 14 совершает вращательное движение с одновременным поступательным перемещением. Корпус устройства 1 при бурении остается неподвижным. При подходе к закладному элементу 17 счетчик 20 не работает. Когда ролик 14 входит в зацепление с закладным элементом 17, наносится риска на контрольной ленте 18 и при этом поверхностью закладного элемента нажимается кнопка 22; счетчик 20 показывает число оборотов. При прохождении контрольного участка на контрольной ленте 18 наносится штрихами число оборотов. Расстояние (шаг) между штрихами и является показателем буримости на забое
δ_з

, где l длина отрезка шпура, с;
n число оборотов шпинделем электросверла.The operation of the device is as follows. On the surface of the working face, a hole of 10-20 cm in length is drilled, after which the device is pressed against the face. In this case, the spring 8 is compressed to the stop and the pin 13 with the roller 14 abuts against the back of the slot 15. The device is ready for operation. The electric drill turns on. When drilling, the pin 13 with the roller 14 rotates with simultaneous translational movement. The body of the device 1 while drilling remains stationary. When approaching the embedded element 17, the counter 20 does not work. When the roller 14 engages with the embedded element 17, risk is applied to the control tape 18 and the button 22 is pressed on the surface of the embedded element; counter 20 shows the number of revolutions. When passing the control section on the control tape 18 is applied by strokes the number of revolutions. The distance (step) between the strokes and is an indicator of drillability at the bottom
δ _s

where l is the length of the hole, s;
n number of revolutions of the electric drill spindle.

Когда ролик 14 выходит из зацепления с закладным элементом 17, счетчик оборотов 20 останавливается, штрихи не наносятся. После прекращения работы счетчика электросверло выключается и устройство вынимается из шпура. Контрольная лента 18 передвигается и отрезок шпура бурится в другом месте. When the roller 14 disengages from the embedded element 17, the revolution counter 20 stops, no strokes are applied. After the meter stops working, the electric drill turns off and the device is removed from the hole. The control tape 18 moves and a section of the hole is drilled elsewhere.

Экономический эффект от использования устройства будет заключаться в повышении точности результатов и оперативности измерений и в увеличении надежности текущего прогноза выбросоопасности на пластах, разрабатываемых ниже критической выбросоопасной глубины. The economic effect of using the device will be to increase the accuracy of the results and the efficiency of measurements and to increase the reliability of the current forecast of outburst hazard on formations developed below the critical outburst depth.

Claims

A DEVICE FOR DETERMINING COAL FORTRESS, including a housing, a drill rod with a crown, a rod rotation meter mounted on the housing, characterized in that, in order to increase the accuracy and efficiency of determining the coal strength, it is equipped with a cylindrical glass with a shank and a longitudinal slot, a spring-loaded piston with a pin and a roller at the end, a mortgage element and a cassette with a control tape, while the housing is made with a groove, the glass is rotatable inside the housing, the rod is connected to the piston, installed m in a cylindrical glass, the piston pin is placed in the slot, the embedded element is located in the groove of the housing with the possibility of interaction with the rev counter, and a control tape is placed between the embedded element and the roller.