SU877080A1

SU877080A1 - Method of monitoring the level of filling a chamber with hardening composition

Info

Publication number: SU877080A1
Application number: SU802871303A
Authority: SU
Inventors: Омирхан Аймагамбетович Байконуров; Виктор Алексеевич Мельников
Original assignee: Казахский политехнический институт им. В.И.Ленина
Priority date: 1980-01-21
Filing date: 1980-01-21
Publication date: 1981-10-30

Description

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ЗАПОЛНЕНИЯ КАМЕРЫ ТВЕРДЕЮЩЕЙ СМЕСЬЮ(54) METHOD FOR CONTROLLING THE LEVEL OF FILLING A CAMERA WITH A SOLID MIXTURE

Изобретение относитс к горной промышлениости и мoжet быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых камерами с твердеющей закладкой. Известен способ контрол за пЬлнотой заполнени камеры твердеющей смесью, заключающийс в размещении в контролируемых участках камеры двух металлических изолированных контактов индикатора, при погружении которых в.твердеющий раствор замыкаетс электрическа цепь и на панели, расположенной вне камеры, зажи-, гаетс сигнальна лампочка (1|. Недостатком данного способа вл етс то, что индикаторы, включенные в электросеть , представл ют опасность дл рабочих, а их монтаж под кровлю камеры не всегда возможен. Кроме того, известен способ контрол уровн заполнени камеры твердеющей смесью , транспортируемой п6 закладочному трубопроводу, заключающийс в размещении в верхней части камеры электродов, разделенных электроизол тором, создание меж-; ду ними электрической цепи при помощи . электропроводников, выведенных из камеры к соответствующим клеммам замерной стаиции , иизмерении силы тока при определении уровн заполнени камеры твердеющей смесью , при этом электроды представл ют собой вертикально установленные рейки с контактами 2. Указанный способ имеет ограииченную область примененн из-за того, что установка рейки с контактами в камере не всегда возможна и, кроме того, дл установки рейки необходимо бурение щпуров в кровле камеры, что увеличивает затраты на закладочные работы. Цель изобретени - расщирение области применени способа и сокращение затрат. Указанна цель достигаетс тем, что используют электроды, выполнеиные из металлов с различными нормальными потенциалами , и размещают их в зоие струи твердеющей смеси, поступающей из закладочного трубопровода в камеру, а уровень заполнени камеры твердеющей смесью определ ют по прекращению колебаний измер емого тока между , соответствующей парой электродов. На фиг. I изображена схема размещени электродов в камере (вертикальный разрез ); на фиг. 2 - электрическа схема подключени измерител тока к электродам. Способ осуществл ют следующим образом ..The invention relates to the mining industry and can be used in the development of mineral deposits with chambers. A known method of controlling the filling of the chamber with a hardening mixture involves placing in the controlled areas of the chamber two metal insulated contacts of the indicator, when immersed in the solid solution, the electrical circuit closes and on the panel located outside the chamber, the signal lamp lights up (1 | The disadvantage of this method is that the indicators included in the power grid are dangerous for workers, and their installation under the roof of the chamber is not always possible. Controlling the filling level of the chamber with the hardening mixture transported by the filling pipe p6, consisting in placing electrodes in the upper part of the chamber separated by an electrical insulator, creating an electrical circuit between them using electrical conductors brought out of the chamber to the corresponding terminals of the measured statio and measuring the current when determining the filling level of the chamber with a hardening mixture, while the electrodes are vertically mounted rails with contacts 2. This method has a limited blastoma applications due to the fact that the installation of the rack with the contacts in the chamber is not always possible and, moreover, necessary for installing the rack in the roof drilling schpurov chamber, which increases the cost of filling operations. The purpose of the invention is to expand the scope of application of the method and reduce costs. This goal is achieved by using electrodes made of metals with different normal potentials, and placing them in the area of the jet of a hardening mixture coming from the filling pipe into the chamber, and the filling level of the chamber with hardening mixture is determined by a pair of electrodes. FIG. I shows the layout of the electrodes in the chamber (vertical section); in fig. 2 is an electrical circuit for connecting a current meter to the electrodes. The method is carried out as follows.

К закладочному трубопроводу I креп т, например, с помощью стержн 2 электроди 3 и 4, выполненные из метгаллов с различными нормальными потенциалами, разделенные электроизол тором 5. Стержень 2 устанйливают таким образом, чтобы электроды 3 и 4 находились в струе закладочной смеси, выход щей из трубопровода. Электроды 3 и 4 соединены с измерителем б тока.The backfill pipeline I is attached, for example, by means of a rod 2, electrodes 3 and 4, made of methalls with different normal potentials, separated by an electric insulator 5. The rod 2 is installed so that electrodes 3 and 4 are in a stream of backfill mixture from the pipeline. Electrodes 3 and 4 are connected to a current meter b.

Перед установкой стержн 2 измер ют его длину и, зна угол наклона стержн к горизонту, определ ют пространственное положение электродов 3 и 4, а по предоарительной маркшейдерской съемке камер определ ют объем пустот, который ,имеетс выше уровн расположени электродов 3 и 4.Before installing the rod 2, its length is measured and, knowing the angle of inclination of the rod to the horizon, the spatial position of electrodes 3 and 4 is determined, and the volume of voids, which is above the level of electrodes 3 and 4, is determined from the preliminary exploratory survey cameras.

В. процессе закладки камеры из трубопровода поступает раствор , которы-й омывает электроды. Закладочна смесь представл ет водный раствор электролитов.V. The process of laying the chamber out of the pipeline receives a solution that washes the electrodes. The stowing mixture is an aqueous electrolyte solution.

Раствор закладочной смеси вместе с электродами из металлов с различными нормальными потенциалами образует, гальванический элемент. Эле тродвижуща сила (ЭДС) этого элемента зависит от вида металлов, свойства раствора, силы тока н в значительной мере от скорости потока смеси. Зависимость ЭДС ог скорости обусловлена пол ризацией электродов. При скорости потока ,равной нулю,, пол ризаци максимальна , а ЭДС и величина отбираемого от гальванического элемента тока минимальны. С увеличением скорости потока пол ризаци уменьшаетс , а сила тока, которую вырабатывает элемент, увеличиваетс .A solution of the filling mixture together with electrodes made of metals with different normal potentials forms a galvanic cell. The electromotive force (EMF) of this element depends on the type of metals, the properties of the solution, and the strength of the current n to a large extent on the flow rate of the mixture. The dependence of the emf speed is due to the polarization of the electrodes. With a flow rate equal to zero, the polarization is maximum, and the emf and the value of the current drawn from the galvanic cell are minimal. With an increase in the flow rate, the polarization decreases, and the current that the element produces increases.

В момент прохождени порции скорость потока максимальна, сила измер емого тока также максимальна. В период между порци ми наступает пол ризаци электродов, сила тока резко падает.At the time of passage of the portion, the flow rate is maximum, the force of the measured current is also maximum. In the period between portions, polarization of the electrodes occurs, and the current drops sharply.

Когда уровень твердеющей смеси поднимаетс настолько, что электроды оказываютс погруженными в закладОчную смесь, перемещение потока закладочной смеси относительно электродов прекращаетс , сила тока в св зи с пол ризацией электродов падает и в дальнейшем не измен етс .When the level of the hardening mixture rises so that the electrodes are immersed in the backfill mixture, the flow of the backfill mixture relative to the electrodes ceases, the current in connection with the polarization of the electrodes decreases and does not change further.

Пример осуществлени способа. В верхней найти камеры размещают электроды 3. и 4, разделенные электроизол тором 5. Твердеюща закладочна смесь поступает из трубопровода в камеру, например, через скважину диаметром 250 мм, длиной 3 м. В качестве стержн 2 используют, например , стальную трубу длиной 4 м и диаметром 12-15 мм, котора привариваетс к трубопроводу 1. Длина выступающей в камеру части трубы 2 м. Эта же труба выпол-, н ет роль электрода 3. В трубу 2 вкручен изол тор длиной 10-15 см, на который, в свою очередь, навинчен электрод 4, выполненный из алюмини . Диаметр алюминиевого электрода 12-20 мм, длина 5 см. Алюминиевый электрод. подключен к проводнику , который через изол тор и внутреннюю полость стержн (трубы) выводитс в штрек. К этому приводу подключаетс минусова клемма магнитоэлектрического измерительного прибора чувствительностью, например, 1 мА на всю щкалу. Плюс измерительного прибора присоедин етс к закладочному трубопроводу 1.An example of the method. Electrodes 3. and 4 are placed at the top of the chamber and are separated by an electrical insulator 5. A hardening filling mixture flows from the pipeline into the chamber, for example, through a well 250 mm in diameter, 3 m long. For example, a steel pipe 4 m long is used as a rod 2. and a diameter of 12-15 mm, which is welded to the pipeline 1. The length of the pipe portion protruding into the chamber is 2 m. The same pipe performs the role of electrode 3. The insulator 10–15 cm long is screwed into the pipe 2, in which turn, screwed electrode 4, made of aluminum. The diameter of the aluminum electrode is 12-20 mm, length 5 cm. Aluminum electrode. connected to a conductor, which through the insulator and the internal cavity of the rod (pipe) is led into the drift. This drive is connected to the negative terminal of the magnetoelectric measuring device with a sensitivity of, for example, 1 mA for the entire scale. A plus meter is connected to a backfill pipe 1.

При подаче закладочной смеси с содержанием цемента 200-250 кг в расчете на 1 м закладки миллиамперметр регистрирует ток, причем сила тока измен етс согласно прохождению порций смеси. Максимальные ч ковые значени тока составл ют 500-800 мкА, достига в отдельных случа х 1 мА, между порци ми сила тока падает до 50-100 мкА. По мере подъема уровн закладываемого массива электроды погружаютс в массив. При этом величина максимальных бросков начинает уменьшатьс . .Когда погружение электродов только начинаетс , падающа стру закладки перемешивает верхний слой уложенной смеси. Глубина этого сло находитс в пределах 5- 10 см. На большей глубине алюминиевый электрод оказываетс вазоне отложений сгущенной смеси, воздействие поверхностных возмущений здесь не сказываетс и в ближней зоне этого электрода начинает интенсивно развиватьс процесс пол ризации. Сила тока при этом посто нна и составл ет величину 50-80 мкА, .с течением времени ток медленно уменьшаетс до 20 мкЛ и менее. Пол ризаци железного электрода из-за его большой площади существенной роли не играет. Таким образом, прекращение колебаний тока позвол ет сделать вывод о том, что уровень закладочной смеси превысил уровень расположени алюминиевого электрода и -достиг железного электрода .When feeding a filling mixture with a cement content of 200-250 kg per 1 meter of laying, a milliammeter records the current, and the current strength varies according to the passage of the mixture portions. The maximum peak current values are 500-800 µA, in some cases reaching 1 mA, between portions the current strength drops to 50-100 µA. As the level of the array being deposited rises, the electrodes sink into the array. In this case, the value of the maximum throws begins to decrease. When the immersion of the electrodes is just beginning, the falling jet of the bookmark mixes the top layer of the laid mixture. The depth of this layer is in the range of 5–10 cm. At a greater depth, the aluminum electrode appears to be a vase of thickened mixture deposits, the effect of surface disturbances is not affected here and the polarization process begins to develop rapidly in the near zone of this electrode. In this case, the current strength is constant and amounts to 50-80 µA, over time, the current slowly decreases to 20 µL or less. The polarization of the iron electrode does not play a significant role because of its large area. Thus, the cessation of current oscillations allows us to conclude that the level of the filling mixture exceeded the level of the aluminum electrode and reached the iron electrode.

Предлагаемый способ может найти широкое применение на подземных рудниках, примен ющих камерную систему разработки. При этом не требуетс лребывани людей в камере дл установки электродов. Измерение уровн закладки по предложенному способу не требует источников питани , измер емый ток вырабатываетс за счет электрохимической энергии закладочного раствора . Эта позвол ет использовать данный метод в шахтах, опасных по газу, так как мощность данного источника тока весьма мала (менее 10 Вт) и недостаточна дл создани Искры.The proposed method can be widely used in underground mines using a chamber development system. It does not require people to stay in the chamber for the installation of electrodes. The measurement of the level of the bookmark according to the proposed method does not require power sources, the measured current is produced by the electrochemical energy of the filling solution. This allows you to use this method in mines that are hazardous in gas, since the power of this current source is very small (less than 10 W) and insufficient to create a spark.

Осуществление способа позволит также получать информацию о прохождении закладочной смеси по всей трассе трубопровода , что повысит надежность транспортировани смеси.The implementation of the method will also allow receiving information about the passage of the filling mixture throughout the pipeline route, which will increase the reliability of the transportation of the mixture.

Кроме того,. отсутствие специальных источников питани упрощает эксплуатацию измерительного устройства.Besides,. The absence of special power sources simplifies the operation of the measuring device.

Claims

Claim

The method of controlling the level of filling the chamber with a hardening mixture transported through the filling pipeline, which consists in placing electrodes separated by an electrical insulator in the upper part of the chamber, creating an electric circuit between them using electrical conductors removed from the chamber, and measuring the current strength to determine the level of filling chamber using a hardening mixture, characterized in that, in order to expand the field of application of the method and reduce costs, use electrodes made of metals with various normal potentials, and place them in the zone of the stream of the hardening mixture coming from the filling pipe into the chamber, and the level of filling of the chamber with the hardening mixture is determined by the termination of the oscillations of the measured current between the corresponding pair of electrodes.