SE1000815A1 - Monitoring sensor for rock bolt failure - Google Patents

Monitoring sensor for rock bolt failure Download PDF

Info

Publication number
SE1000815A1
SE1000815A1 SE1000815A SE1000815A SE1000815A1 SE 1000815 A1 SE1000815 A1 SE 1000815A1 SE 1000815 A SE1000815 A SE 1000815A SE 1000815 A SE1000815 A SE 1000815A SE 1000815 A1 SE1000815 A1 SE 1000815A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
rock bolt
capacitors
resistors
rock
electrical
Prior art date
Application number
SE1000815A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE536834C2 (en
Inventor
Anura Terance Wicramanayake Andra Baduge
Original Assignee
Anura Terance Wickramanayake Andra Baduge
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anura Terance Wickramanayake Andra Baduge filed Critical Anura Terance Wickramanayake Andra Baduge
Priority to SE1000815A priority Critical patent/SE536834C2/en
Publication of SE1000815A1 publication Critical patent/SE1000815A1/en
Publication of SE536834C2 publication Critical patent/SE536834C2/en

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0093—Accessories

Abstract

Övervakningssensor för bergbultsbrott används för att fastställa brytpunkten av en bergbultinbäddad i en bergvägg. Anordningen består av en uppsättning resistorer och/eller kondensatorersom placeras på en tunn ísolatorremsa på förutbestämda avstånd från varandra. Genom att användatvå tunna strömförande remsor, är de elektriskt kopplade till varandra som ett nätverk med parallellkonfiguration. Resistor- och/eller kondensatornätverket placeras inuti ett spår, som är urfräst längsmed bergbulten, i bergbultsskaften och fastlimmad till bergbultsskaften med en isolerande harts.Eftersom resistor- och/eller kondensatornätverket är starkt fäst till bergbultsskaften, bryts resistor-och/eller kondensatornätverket vid samma ställe vid ett brott på bergbultsskaften och därmedändras också resultant motståndet och/eller kapacitans mellan de strömförande remsorna. Eftersomresistorerna och/eller kondensatorerna är placerade vid förutbestämda avstånd från varandra så ärresultant resistans och/eller kapacitans direkt relaterat till brottavståndet (avståndet från dengängade ändan på bergbulten till brytpunkten) på bergbulten. En elektrisk krets är kopplad till ändanav de två tunna strömförande remsorna för att mäta den resultant resistansen och/eller kapacitansoch visa resultatet. Sida 1 av 10 Rock bolt rupture monitoring sensor is used to determine the breaking point of a rock bolt embedded in a rock wall. The device consists of a set of resistors and / or capacitors which are placed on a thin insulator strip at predetermined distances from each other. By using two thin live strips, they are electrically connected to each other as a network with a parallel configuration. The resistor and / or capacitor network is placed inside a groove, which is milled along the rock bolt, in the rock bolt shaft and glued to the rock bolt shaft with an insulating resin. place in the event of a break in the rock bolt shaft and thus also results in the resultant resistance and / or capacitance between the current-carrying strips. Since the resistors and / or capacitors are located at predetermined distances from each other, the resultant resistance and / or capacitance is directly related to the breaking distance (the distance from the threaded end of the rock bolt to the breaking point) of the rock bolt. An electrical circuit is connected to the end of the two thin live strips to measure the resultant resistance and / or capacitance and display the result. Page 1 of 10

Description

15 20 25 30 35 (c) Detaljerad beskrivning av uppfinningens utformning Uppfinningens utformning beskrivs nedan genom exempel endast med referens till de bifogade ritningarna från Figur 01 till Figur 11. (C) Detailed Description of the Design of the Invention The design of the invention is described below by way of example only with reference to the accompanying drawings from Figure 01 to Figure 11.

En aspekt hos den aktuella uppfinningen är att bergbulten är försedd med en brottövervaknings- sensoranordning för bergbultar (11) för att fastställa brytpunkten (på grund av överbelastning) hos en bergbult inbäddad i bergväggen. Som visas i Figur 04, består sensorn av en uppsättning resistorer och/eller kondensatorer (6) som placeras på en tunn isolatorremsa (8) på ett förutbestämt avstånd från varandra, och genom att använda två tunna strömförande remsor (7) är resistorerna och/eller kondensatorerna elektriskt kopplade till varandra som ett nätverk med parallell konfiguration. Denna "resistor och/eller kondensator nätverk" placeras inuti ett spår (2) som är urfräst längs med bergbulten (1) och ”resistor och/eller kondensator nätverket” är fastlimmat till bergbulten med en elektrisk isolerande harts.One aspect of the present invention is that the rock bolt is provided with a rupture monitoring sensor device for rock bolts (11) to determine the breaking point (due to overload) of a rock bolt embedded in the rock wall. As shown in Figure 04, the sensor consists of a set of resistors and / or capacitors (6) which are placed on a thin insulator strip (8) at a predetermined distance from each other, and by using two thin live strips (7) the resistors and / or the capacitors are electrically connected to each other as a network with a parallel configuration. This "resistor and / or capacitor network" is placed inside a groove (2) milled along the rock bolt (1) and the "resistor and / or capacitor network" is glued to the rock bolt with an electrically insulating resin.

Som visas i Figur 04, är ändarna (9) på de strömförande remsorna (7) elektriskt kopplade till en trådkopplare (10) som placeras nära den gängade ändan (5) (eller takplattan (3) och muttern (4)) hos bergbulten, som visas i Figur 08.As shown in Figure 04, the ends (9) of the live strips (7) are electrically connected to a wire coupler (10) which is placed near the threaded end (5) (or the roof plate (3) and the nut (4)) of the rock bolt, as shown in Figure 08.

Som visas i Figur 09, är trådkopplaren (10) elektriskt kopplad till förstärkaren (12) (därmed är "resistor och/eller kondensator nätverket” elektriskt kopplad till förstärkaren); förstärkarens uteffekt är elektriskt kopplad till en A/D omvandlare (13), och A/D omvandlaren är också elektriskt kopplad till en mikroprocessor (14); Mikroprocessorn är även den elektriskt kopplad till antingen en LCD bildskärm (15) eller till en infraröd-/radiofrekvenssändare (16) som visas i Figur 10.As shown in Figure 09, the wire coupler (10) is electrically connected to the amplifier (12) (thus the "resistor and / or capacitor network" is electrically connected to the amplifier); the output power of the amplifier is electrically connected to an A / D converter (13), and the A / D converter is also electrically connected to a microprocessor (14); the microprocessor is also electrically connected to either an LCD monitor (15) or to an infrared / radio frequency transmitter (16) shown in Figure 10.

Figur 11 visar en grundläggande blockritning av en handenhet som består av en infraröd- /radiofrekvensmottagare (17) som är elektriskt kopplad till en mikrokontroller (18), och mikrokontrollern (18) är också elektiskt kopplad till en LCD skärm (19). (d) Beskrivning av Uppfinningens funktion Uppfinningens funktion skall nedan beskrivas genom exempel endast med referens till de bifogade ritningarna från Figur 01 till Figur 11.Figure 11 shows a basic block drawing of a handset consisting of an infrared / radio frequency receiver (17) which is electrically connected to a microcontroller (18), and the microcontroller (18) is also electrically connected to an LCD screen (19). (d) Description of the function of the invention The function of the invention will be described below by way of example only with reference to the accompanying drawings from Figure 01 to Figure 11.

Enligt beskrivningen av utformningen av sensoranordningen för brottövervakning av bergbultar (11) bestående av en uppsättning resistorer och/eller kondensatorer (6) som är placerade på en tunn isolatorremsa (8) vid förutbestämda avstånd från varandra, och genom att använda två tunna elektriskt strömförande remsor (7), är resistorerna och/eller kondensatorerna elektriskt kopplade till varandra som ett nätverk med parallell konfiguration. Som visas i Figur 08, är detta "resistor och/eller kondensator nätverk” placerat inuti ett urfräst spår (2) längs med bergbulten och dessa ("resistor och/eller kondensator nätverk") är fastlimmade till bergbultsskaften med en isolerande harts.According to the description of the design of the sensor device for fault monitoring of rock bolts (11) consisting of a set of resistors and / or capacitors (6) which are placed on a thin insulator strip (8) at predetermined distances from each other, and by using two thin electrically conductive strips (7), the resistors and / or capacitors are electrically connected to each other as a network with a parallel configuration. As shown in Figure 08, this "resistor and / or capacitor network" is located inside a milled groove (2) along the rock bolt and these ("resistor and / or capacitor network") are glued to the rock bolt shaft with an insulating resin.

Som visas i Figur 04 är ändarna (9) på de tunna strömförande remsorna (7) elektriskt kopplade till trådkopplaren (10) som är placerad nära bergbultens gängade ända (5) (Figur 01). Som visas i Figur 09, är trådkopplaren (10) elektriskt kopplad till förstärkaren (12), följaktligen är "resistor och/eller kondensator nätverket” också elektriskt kopplat till förstärka ren (12).As shown in Figure 04, the ends (9) of the thin live strips (7) are electrically connected to the wire coupler (10) located near the threaded end (5) of the rock bolt (Figure 01). As shown in Figure 09, the wire coupler (10) is electrically connected to the amplifier (12), consequently the "resistor and / or capacitor network" is also electrically connected to the amplifier (12).

Sida 3 av 10 10 15 20 25 30 35 40 Eftersom ”resistor och/eller kondensator nätverket” är fastlimmat till bergbulten, om bergbulten brister vid ett visst ställe, bryts också "resistor och/eller kondensator nätverket” vid samma ställe och följaktligen ändras den resultant resistansen och/eller kapacitansen mellan ändarna (9) på de två strömförande remsorna (7). Eftersom resistorerna och/eller kondensatorerna (6) är placerade på förutbestämda avstånd från varandra blir en ändring av den resultant resistansen och/eller kapacitans proportionellt till ”avstånd till brytpunkten” hos bergbulten.Page 3 of 10 10 15 20 25 30 35 40 Since the "resistor and / or capacitor network" is glued to the rock bolt, if the rock bolt breaks at a certain place, the "resistor and / or capacitor network" is also broken at the same place and consequently it changes Since the resistors and / or capacitors (6) are located at predetermined distances from each other, a change in the resultant resistance and / or capacitance becomes proportional to "the resultant resistance and / or capacitance between the ends (9) of the two current strips (7). distance to the breaking point ”of the rock bolt.

Förstärkaren (12) kommer att ge en spänningssignal motsvarande den resultant resistansen och/eller kapacitans hos "resistor och/eller kondensator nätverket". A/D omvandlaren (13) omvandlar den analoga spänningen till en digital signal och matar in den till mikroprocessorn (14). Genom att använda den digitala input data från A/D omvandlaren (13) är mikroprocessorn (14) programmerad för att räkna ut bergbultens "avstånd till brytpunkten" och visa resultatet på LCD skärmen (15) som visas i Figur 09.The amplifier (12) will provide a voltage signal corresponding to the resultant resistance and / or capacitance of the "resistor and / or capacitor network". The A / D converter (13) converts the analog voltage to a digital signal and inputs it to the microprocessor (14). Using the digital input data from the A / D converter (13), the microprocessor (14) is programmed to calculate the "distance to the breaking point" of the rock bolt and display the result on the LCD screen (15) shown in Figure 09.

Som visas i Figur 10, kan en infraröd-/radiofrekvenssändare (16) kopplas till mikroprocessorn (14) istället för LCD skärmen (15) och sända information om "avstånd till brytpunkten" hos bergbulten till en mottagare (17) som visas i Figur 11.As shown in Figure 10, an infrared / radio frequency transmitter (16) can be connected to the microprocessor (14) instead of the LCD screen (15) and send information about the "distance to the breaking point" of the rock bolt to a receiver (17) shown in Figure 11. .

Figur 11 visar en grundläggande blockritning av en mottagarenhet som består av en mottagare (17) som är elektriskt kopplat till en mikroprocessor (18) och en LCD skärm (19) som också är elektriskt kopplad till mikroprocessorn (18). Mottagaren (17) kommer att ta emot den sända (infraröd-/radiofrekvens) signalen från sändaren (16) och sända den till mikroprocessorn (18).Figure 11 shows a basic block drawing of a receiver unit consisting of a receiver (17) which is electrically connected to a microprocessor (18) and an LCD screen (19) which is also electrically connected to the microprocessor (18). The receiver (17) will receive the transmitted (infrared / radio frequency) signal from the transmitter (16) and send it to the microprocessor (18).

Mikroprocessorn (18) är programmerad för att visa den mottagna informationen på LCD skärmen (19). (e) Beskrivning av ritningarna Figur 01 visar en profilbild av en bergbult som har ett urfräst spår (längs med) en sida.The microprocessor (18) is programmed to display the received information on the LCD screen (19). (e) Description of the drawings Figure 01 shows a profile picture of a rock bolt which has a milled groove (along) one side.

Figur 02 är en bild på en bergbult ovanifrån som har ett urfräst spår (längs med) en sida.Figure 02 is a view of a rock bolt from above that has a milled groove (along) one side.

Figur 03 är en isometrisk bild av en bergbult som har ett urfräst spår (läns med) en sida.Figure 03 is an isometric view of a rock bolt having a milled groove (drained with) one side.

Figur 04 är en isometrisk bild av uppsättningen resistorer och/eller kondensatorer som är kopplade till varandra som ett nätverk med parallell konfiguration.Figure 04 is an isometric view of the set of resistors and / or capacitors connected to each other as a network with a parallel configuration.

Figur 05 är en profilbild av en bergbult som har ett urfräst spår längs längden och resistor- och/eller kondensatornätverket är fixerat inuti dess urfrästa spår.Figure 05 is a profile view of a rock bolt having a milled groove along its length and the resistor and / or capacitor network fixed within its milled groove.

Figur 06 är en isometrisk bild av en bergbult som har ett urfräst spår längs längden och resistor. och/eller kondensatornätverket är fixerat inuti dess urfrästa spår.Figure 06 is an isometric view of a rock bolt having a milled groove along its length and resistor. and / or the capacitor network is fixed within its milled groove.

Figur 07 är en isometrisk bild av bergbultens botten som har ett urfräst spår längs längden och resistor- och/eller kondensatornätverket är fixerat inuti dess urfrästa spår.Figure 07 is an isometric view of the bottom of the rock bolt having a milled groove along its length and the resistor and / or capacitor network fixed within its milled groove.

Figur 08 är en isometrisk bild av en bergbult som har ett urfräst spår längs längden och resistor- och/eller kondensatornätverket är fixerat inuti dess urfrästa spår.Figure 08 is an isometric view of a rock bolt having a milled groove along its length and the resistor and / or capacitor network fixed within its milled groove.

Figur 09 är ett grundläggande blockdiagram av en bearbetnings- och återgivningssystem för användning med övervakningssensoranordningen för bergbultsbrott.Figure 09 is a basic block diagram of a processing and reproducing system for use with the rock bolt fracture monitoring device.

Figur 10 är ett grundläggande blockdiagram av bearbetningssystemet med förmågan att sända data via infraröd-/radiofrekvens för att användas med övervakningssensoranordningen för bergbultsbrott.Figure 10 is a basic block diagram of the processing system capable of transmitting data via infrared / radio frequency for use with the rock bolt failure monitoring device.

Sida 4 av 10 10 15 20 25 30 Figur 11 är ett grundläggande biockdiagram av ett återgivningssystem med förmågan att ta emot data via infraröd-/radiofrekvens för att användas med övervakningssensoranordningen för bergbultsbrott och med ett bearbetningssystem med förmågan att sända data via infraröd- /radiofrekvens.Page 4 of 10 10 15 20 25 30 Figure 11 is a basic diagram of a display system capable of receiving data via infrared / radio frequency for use with the rock bolt failure monitoring device and with a processing system capable of transmitting data via infrared / radio frequency .

Sida 5 av 10Page 5 of 10

Claims (1)

1. 0 15 20 25 PATE NTKRAV En övervakningssensoranordning för bergbultsbrott för att fastställa brottgränsen hos en bergbult inbäddad i en bergvägg. Anordningen består av en uppsättning resistorer eller kondensatorer som är fixerade på en elektrisk isolator vid ett förutbestämt avstånd från varandra. Genom att använda sig av två elektriska ledare, resistorer eller kondensatorer, är de elektriskt kopplade till varandra i en parallell konfiguration. Alla resistorer eller kondensatorer, isolatorer och ledare är placerade inuti ett spår som är urfräst längs med bergbulten och fastfixerat till bergbultskaften genom att använda elektriskt isolerande lim. Den resultant motstånd eller kapacitans mellan de två kondensatorerna mäts för att avgöra eventuella brott hos bergbulten. En anordning enligt patentkrav 1 där bergbultskaften själv används som en elektrisk ledare, tillsammans med en annan elektrisk ledare, för att elektriskt koppla resistorerna eller kondensatorerna med varandra i parallell konfiguration. Anordningen enligt patentkrav 1 där de elektriska ledarna är kopplade till en elektronisk krets för att visa och lagra data om eventuella brott i bergbulten. Anordningen enligt patentkrav 3 där de elektriska ledarna är kopplade till en elektrisk krets som har en förstärkare, mikroprocessor och en LCD skärm som kan visa och lagra data om eventuella brott i bergbulten. Anordningen enligt patentkrav 1 där de elektriska ledarna är kopplade till en elektrisk krets som har en infraröd-/radiofrekvenssändare som kan sända information till en infraröd- /radiofrekvensmottagarenhet som kan visa och lagra data om eventuella brott i bergbulten. Sida 6 av 101. 0 15 20 25 PATE NTKRAV A monitoring device for rock bolt fractures for determining the breaking limit of a rock bolt embedded in a rock wall. The device consists of a set of resistors or capacitors which are fixed on an electrical insulator at a predetermined distance from each other. By using two electrical conductors, resistors or capacitors, they are electrically connected to each other in a parallel configuration. All resistors or capacitors, insulators and conductors are located inside a groove that is milled along the rock bolt and fixed to the rock bolt shaft using electrically insulating glue. The resulting resistance or capacitance between the two capacitors is measured to determine any breakage of the rock bolt. A device according to claim 1, wherein the rock bolt shaft itself is used as an electrical conductor, together with another electrical conductor, for electrically connecting the resistors or capacitors to each other in parallel configuration. The device according to claim 1, wherein the electrical conductors are connected to an electronic circuit for displaying and storing data on possible breaks in the rock bolt. The device according to claim 3, wherein the electrical conductors are connected to an electrical circuit which has an amplifier, microprocessor and an LCD screen which can display and store data on any breaks in the rock bolt. The device according to claim 1, wherein the electrical conductors are connected to an electrical circuit having an infrared / radio frequency transmitter which can transmit information to an infrared / radio frequency receiver unit which can display and store data on any breaks in the rock bolt. Page 6 of 10
SE1000815A 2010-08-04 2010-08-04 Surveillance sensor for rock bolt failure SE536834C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1000815A SE536834C2 (en) 2010-08-04 2010-08-04 Surveillance sensor for rock bolt failure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1000815A SE536834C2 (en) 2010-08-04 2010-08-04 Surveillance sensor for rock bolt failure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1000815A1 true SE1000815A1 (en) 2012-02-05
SE536834C2 SE536834C2 (en) 2014-09-30

Family

ID=45758486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1000815A SE536834C2 (en) 2010-08-04 2010-08-04 Surveillance sensor for rock bolt failure

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE536834C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112431623A (en) * 2020-10-26 2021-03-02 河南理工大学 Multistage energy-absorbing anchor rod and construction method thereof
CN113818927A (en) * 2021-10-14 2021-12-21 山东省煤田地质规划勘察研究院 Rock burst prevention and control device with energy guide function
WO2022175879A1 (en) * 2021-02-19 2022-08-25 Rocbolt Technologies (Pty) Ltd. A rock bolt assembly having an indicator

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112431623A (en) * 2020-10-26 2021-03-02 河南理工大学 Multistage energy-absorbing anchor rod and construction method thereof
CN112431623B (en) * 2020-10-26 2022-10-04 河南理工大学 Multistage energy-absorbing anchor rod and construction method thereof
WO2022175879A1 (en) * 2021-02-19 2022-08-25 Rocbolt Technologies (Pty) Ltd. A rock bolt assembly having an indicator
CN113818927A (en) * 2021-10-14 2021-12-21 山东省煤田地质规划勘察研究院 Rock burst prevention and control device with energy guide function
CN113818927B (en) * 2021-10-14 2024-03-15 山东省煤田地质规划勘察研究院 Rock burst control device with energy guiding function

Also Published As

Publication number Publication date
SE536834C2 (en) 2014-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10048184B2 (en) Crack sensor and crack monitoring device
US7436087B2 (en) Power line conditioner
MX2021008212A (en) An electrical device with built-in sensors and/or communications.
US20110031980A1 (en) System for monitoring a transformer
WO2008118296A3 (en) Impact sensors and systems including impact sensors
KR101478507B1 (en) High voltage distributing board, low voltage distributing board, distribuging board, motor contorl board monitoring intact overheat for connector
RU2013122761A (en) PRESSURE SENSOR ASSEMBLY AND RELATED METHOD FOR PREVENTING SLEEPING DEVELOPMENT
US20170177098A1 (en) Tethered Active Stylus
KR102530710B1 (en) Current sensor and method for measuring an electric current
SE1000815A1 (en) Monitoring sensor for rock bolt failure
CN102889876A (en) Method and device for measuring underground deformation in real time
CN101785154B (en) Tyco electronics corp
CN101515001B (en) Electric field induction intelligent instrument for measuring high voltage
CN108362937A (en) A kind of input power circuit for detecting and POL
CN101446604B (en) Electricity meter
KR101839429B1 (en) Power conditioning system for energy storage system with uhf insulation deterioration, vibration, temperature and humidity monitoring function
US11143560B2 (en) Electronic circuit for driving a thermocouple element, temperature sensing device, and method for observing a leakage resistance of the thermocouple element
US10498113B2 (en) Methods and devices for automatic communication addressing of load center breakers
US9733300B2 (en) Corrosion detection system
CA2633514A1 (en) Sensor system for determining a physical, measured variable
US11030140B2 (en) Bus network terminator
CN105547523A (en) Functional safety type HART measuring system
CN202793609U (en) Online temperature measuring device of multifunctional switch cabinet
CN105066948B (en) Distress in concrete remote real time monitoring system
TW201145026A (en) Digital interface detecting apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed