RU2224889C1

RU2224889C1 - Device for detecting and reporting linear displacements of cracks in mining layer

Info

Publication number: RU2224889C1
Application number: RU2002123465/03A
Authority: RU
Inventors: И.Н. Александров; Д.И. Кирюшин; Г.В. Шубин
Original assignee: Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество)
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2004-02-27
Also published as: RU2002123465A

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: device has means for detecting, measuring and reporting displacements on both sides of crack, protective housing made of shock resistant material with inspection window and heat-insulating layer, inside of which means for detecting, measuring and reporting displacements are located. Detecting means include straight post, L-shaped post with a stressing piece rigidly fixed on console end, separable fixing part fixed on supporting ends of posts, moveable beam, one end of which is fixed by separable fixing part, which is in turn rigidly fixed to free end of straight post. Measuring means include a clock-type sensor, fixed support of which is connected to separable fixing part, rigidly fixed on console end of moveable beam. Measuring stem of sensor is placed near stressing piece with capability of contact. Reporting means include signaling flag, guide block and towline, one end of which is fixed to support end of L- shaped post, while another end is fixed by separable fixing part and connected to moveable element of flag fixing portion on the protective housing. EFFECT: descriptiveness and possible measuring of current linear displacement of crack under natural conditions. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, строительству, геологии и может быть использовано для измерения линейных смещений трещин непосредственно в натурных условиях.The invention relates to mining, construction, geology and can be used to measure linear displacements of cracks directly in natural conditions.

Известно тензометрическое устройство для измерения линейной деформации объектов. Оно состоит из основания, на котором смонтирован механизм передачи перемещений, выполненный в виде параллелограмма, состоящего из нижнего и верхнего плеч [1].Known tensometric device for measuring the linear deformation of objects. It consists of a base on which a movement transfer mechanism is mounted, made in the form of a parallelogram consisting of lower and upper arms [1].

Недостатком данного устройства являются повышенные требования к точности измерения и невозможность их проведения в натурных условиях.The disadvantage of this device is the increased requirements for measurement accuracy and the impossibility of their implementation in natural conditions.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, содержащее заделываемые по обе стороны трещины механизмы передачи, измерения и сигнализации смещений. Это штанги, расположенные параллельно одна другой, движки с нониусами, расположенные на первой штанге со шкалой, стержни, взаимодействующие с движками и сильфонами разной жесткости, посредством которых стержни прикреплены к второй штанге, а крайний из них закреплен на второй штанге непосредственно [2].Closest to the technical nature of the proposed device is a device containing embedded on both sides of the crack mechanisms of transmission, measurement and signaling of displacements. These are rods located parallel to one another, engines with nonuses located on the first rod with a scale, rods interacting with engines and bellows of different stiffness, by means of which the rods are attached to the second rod, and the last of them is fixed on the second rod directly [2].

Недостатком известного устройства является то, что величина раскрытия трещины фиксируется ступенями в зависимости от величины горного давления и не позволяет измерить текущее значения линейного смещения трещин в натурных условиях.A disadvantage of the known device is that the magnitude of the crack opening is fixed in steps depending on the magnitude of the rock pressure and does not allow to measure the current values of the linear displacement of the cracks in natural conditions.

Технический результат изобретения - обеспечение информативности и возможности измерения в натурных условиях текущего значения линейного смещения трещины.The technical result of the invention is the provision of informativeness and the possibility of measuring in natural conditions the current value of the linear displacement of the crack.

Достигается технический результат тем, что устройство для измерения и сигнализации линейных смещений, содержащее размещенные по обе стороны трещины механизмы передачи и измерения смещения, узел сигнализации смещения, дополнительно содержит защитный корпус из ударопрочного материала со смотровым окном и термоизоляционным слоем, внутри которого размещены механизмы передачи, измерения смещения и узел сигнализации смещения, при этом механизм передачи смещения выполнен из прямой стойки, Г-образной стойки с жестко закрепленным на консольном конце нажимным элементом, на опорном конце стоек закреплен разъемный крепежный элемент, подвижной штанги, один конец которой пропущен через разъемный соединительный элемент, жестко закрепленный на свободном конце прямой стойки, механизм измерения смещения выполнен в виде индикатора часового типа, неподвижная опора которого соединена с разъемным соединением, жестко закрепленным на консольном конце подвижной штанги, причем измерительный стержень индикатора часового типа расположен с возможностью контакта с нажимным элементом, узел сигнализации смещения выполнен из сигнального флажка, направляющего блока и бечевы, один конец которой прикреплен к опорному концу Г-образной стойки, другой конец пропущен через направляющий блок и соединен с подвижным элементом крепления сигнального флажка, закрепленным на защитном корпусе.The technical result is achieved in that a device for measuring and signaling linear displacements, containing transmission and measurement mechanisms for displacement located on both sides of the crack, a displacement signaling unit, further comprises a protective housing made of impact-resistant material with a viewing window and a heat-insulating layer inside which transmission mechanisms are placed, displacement measurements and the displacement signaling unit, while the displacement transmission mechanism is made of a direct rack, an L-shaped rack with a rigidly fixed console at the supporting end of the racks, a detachable fastening element is fixed, a movable rod, one end of which is passed through a detachable connecting element rigidly fixed to the free end of the straight rack, the displacement measurement mechanism is made in the form of a dial indicator, the fixed support of which is connected to the detachable connection rigidly fixed to the cantilever end of the movable rod, and the measuring rod of the dial indicator is located with the possibility of contact with the pressure element, The bias signal is made of a signal flag, a guide block and a string, one end of which is attached to the supporting end of the L-shaped rack, the other end is passed through the guide block and connected to a movable signal flag fastening element mounted on the protective case.

Решение технической задачи, а именно обеспечение информативности и возможности измерения в натурных условиях текущего значения линейных смещений трещин в массиве горных пород, осуществимо при условии расположения прямой и Г-образной стоек по одной прямой, по обе стороны трещины и при наличии элементов - подвижная штанга, разъемные соединительные элементы, обеспечивающих непрерывный контакт измерительного элемента - индикатора часового типа с элементами - Г-образная стойка с нажимным элементом, передающими текущие линейные смещения трещины.The solution to the technical problem, namely, ensuring information content and the ability to measure the current value of linear displacements of cracks in a rock mass in natural conditions, is feasible provided that the straight and L-shaped racks are located on one straight line, on both sides of the crack and if there are elements, a movable rod detachable connecting elements providing continuous contact of the measuring element - watch type indicator with elements - L-shaped rack with pressure element transmitting the current linear displacements of tires.

Подвижная штанга соединена с прямой стойкой с помощью разъемного соединительного элемента - втулки с резьбовым отверстием и винта, что позволяет регулировать ее длину, а закрепленный на ее консольном конце индикатор часового типа с измерительным стержнем обеспечивает возможность его контакта с нажимным элементом - опорной площадкой.The movable rod is connected to a straight stand by means of a detachable connecting element - a sleeve with a threaded hole and a screw, which allows you to adjust its length, and the dial type indicator mounted on its cantilever end with a measuring rod makes it possible to contact it with a pressure element - a support platform.

Нажимной элемент жестко закреплен на Г-образной стойке, что дает возможность фиксировать текущие значения раскрытия и сжатия трещины.The pressure element is rigidly fixed on the L-shaped rack, which makes it possible to fix the current values of the opening and compression of the crack.

Узел сигнализации, состоящий из сигнального флажка, выполненный в виде стержня и пружины, позволяет при отрыве бечевы или при критических значениях смещений трещин осуществлять поднятие флажка, и оперативно информировать об обрушении закола или достижении критического значения смещения трещины.The signaling unit, consisting of a signal flag, made in the form of a rod and a spring, allows the flag to be raised when the string is torn off or at critical values of the crack offsets, and promptly inform about the collapse of the pin or the critical value of the crack offset.

На чертеже изображено предложенное устройство, общий вид.The drawing shows the proposed device, General view.

Устройство измерения и сигнализации линейных смещений трещин в массиве горных пород содержит защитный корпус 1, выполненный из ударопрочного материала (триплекс, оргстекло и т.п.), со смотровым окном 2 и покрытый внутри теплоизоляционным слоем 3 (пенопласт, поролон).A device for measuring and signaling linear displacements of cracks in a rock mass contains a protective case 1 made of impact-resistant material (triplex, plexiglass, etc.), with a viewing window 2 and coated inside with a heat-insulating layer 3 (foam, foam).

Внутри защитного корпуса 1 размещены механизмы передачи смещения, измерения смещения и узел сигнализации смещения.Inside the protective housing 1, bias transmission mechanisms, bias measurements, and a bias signaling unit are located.

Механизм передачи смещения выполнен из прямой стойки 4, Г-образной стойки 5 и подвижной штанги 6.The bias transmission mechanism is made of a straight strut 4, an L-shaped strut 5 and a movable rod 6.

На свободном конце стойки 4 жестко закреплен разъемный соединительный элемент 7 в виде втулки с резьбовым отверстием и винта. На консольном конце стойки 5 жестко закреплен нажимной элемент 8 в виде опорной площадки. На опорных концах стоек 4 и 5 закреплен разъемный крепежный элемент 9, 10 в виде втулки с внутренней поверхностной резьбой.At the free end of the rack 4, a detachable connecting element 7 in the form of a sleeve with a threaded hole and a screw is rigidly fixed. At the cantilever end of the rack 5 is rigidly fixed to the pressure element 8 in the form of a support platform. On the supporting ends of the uprights 4 and 5, a detachable fastener 9, 10 is fixed in the form of a sleeve with an internal surface thread.

С помощью элемента 9 и 10 стойки 4 и 5 присоединены к колкам 11 и 12, которые заделаны в массив 13 горных пород на расстоянии друг от друга, т.е. по обе стороны трещины.Using the element 9 and 10, the posts 4 and 5 are connected to the pegs 11 and 12, which are embedded in the rock mass 13 at a distance from each other, i.e. on both sides of the crack.

На консольном конце подвижной штанги 6 жестко закреплено разъемное соединение 14 в виде втулки с резьбовым отверстием и винта, другой конец штанги 6 пропущен через разъемный соединительный элемент 7 для обеспечения возможности горизонтального возвратно-поступательного перемещения.At the cantilever end of the movable rod 6, a detachable connection 14 in the form of a sleeve with a threaded hole and a screw is rigidly fixed, the other end of the rod 6 is passed through a detachable connecting element 7 to allow horizontal reciprocating movement.

Механизм измерения смещения выполнен в виде индикатора часового типа 15, неподвижная опора 16 которого закреплена в разъемном соединении 14, а измерительный стержень 17 размещен с возможностью взаимодействия с нажимным элементом 8. Степень нажима измерительного стержня 17 к нажимному элементу 8 регулируется перемещением подвижной штанги 6 с помощью разъемного соединительного элемента 7.The displacement measuring mechanism is made in the form of a dial gauge 15, the fixed support 16 of which is fixed in a detachable connection 14, and the measuring rod 17 is arranged to interact with the pressure element 8. The degree of pressure of the measuring rod 17 to the pressure element 8 is controlled by moving the movable rod 6 with detachable connector 7.

Узел сигнализации выполнен из сигнального флажка 18, направляющего блока 19 и бечевы 20. Один конец бечевы 20 прикреплен к опорному концу Г-образной стойки 5, а другой конец пропущен через направляющий блок 19, отверстие 21 в корпусе 1 и соединен с закрепленным на защитном корпусе 1 подвижным элементом крепления сигнального флажка 18, выполненным в виде стержня 22 и пружины 23.The signaling unit is made of a signal flag 18, a guide block 19 and a string 20. One end of the string 20 is attached to the supporting end of the L-shaped rack 5, and the other end is passed through the guide block 19, the hole 21 in the housing 1 and connected to a protective housing 1 by a movable fastening element of the signal flag 18, made in the form of a rod 22 and a spring 23.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед измерением стойки 4 и 5 крепятся к колкам 11 и 12 так, чтобы нажимной элемент 8, жестко закрепленный на консольном конце Г-образной стойки 5, соприкасался с измерительным стержнем 17 индикатора часового типа 15.Before measuring the racks 4 and 5 are attached to the pegs 11 and 12 so that the pressure element 8, rigidly mounted on the cantilever end of the L-shaped rack 5, is in contact with the measuring rod 17 of the dial indicator 15.

При изменении линейных размеров трещины, расположенной в приуступной части массива 13, изменяется расстояние между прямой 4 и Г-образной 5 стойками. Эти изменения передаются через подвижную штангу 6 и нажимной элемент 8 на индикатор 15. Перемещения измерительного стержня 17, связанного с поверхностью нажимного элемента 8, фиксируются шкалой индикатора 15, неподвижная опора 16 которого взаимодействует через разъемное соединение 14 с подвижной штангой 6.When changing the linear dimensions of the crack located in the adjacent part of the array 13, the distance between the straight line 4 and the L-shaped 5 racks changes. These changes are transmitted through the movable rod 6 and the pressure element 8 to the indicator 15. The movements of the measuring rod 17 associated with the surface of the pressure element 8 are fixed by the indicator scale 15, the fixed support 16 of which interacts via the detachable connection 14 with the movable rod 6.

Устройство позволяет в натурных условиях производить измерение величины текущих значений линейного смещения трещин, что обеспечивает более обоснованно оценить динамику раскрытия трещин в зависимости от сезона времени.The device allows in natural conditions to measure the magnitude of the current values of the linear displacement of the cracks, which provides a more reasonable estimate of the dynamics of crack opening depending on the season of time.

Источники информацииSources of information

1. Авторское свидетельство СССР № 676858, G 01 B 5/30, 1979.1. USSR author's certificate No. 676858, G 01 B 5/30, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 523271, G 01 B 5/30, 1976 (прототип).2. USSR author's certificate No. 523271, G 01 B 5/30, 1976 (prototype).

Claims

A device for measuring and signaling linear displacements of cracks in a rock mass, containing displacement transmission and measuring mechanisms located on both sides of the crack, a displacement signaling unit, characterized in that it further comprises a protective case made of impact-resistant material with an inspection window and a heat-insulating layer inside which are placed displacement transmission and measurement mechanisms, and a displacement signaling unit, wherein the displacement transmission mechanism is made of a straight strut, a L-shaped strut with a fixed and a cantilever end with a presser element, on the supporting end of which a detachable fastening element is fixed, a movable rod, one end of which is passed through a detachable connecting element rigidly fixed to the free end of the straight strut, the bias measuring mechanism is made in the form of a dial indicator, the fixed support of which is connected to detachable connection, rigidly fixed to the cantilever end of the movable rod, and the measuring rod of the dial indicator is located with the possibility of contact with the pressure ment, the bias signal node flag is made of a signal, and a twine guide assembly, one end of which is attached to the support end of the T-shaped strut, the other end is passed through the guide unit and is connected to the movable element fixing signal flag attached to the protective housing.