SU878960A1 - Устройство дл измерени физических характеристик массива горных пород,наход щегос в напр женно-деформируемом состо нии - Google Patents

Description

тропроводности массива горных пород размещены на манжетах уплотнительных элементов , причем внутренн   полость пробоотборника газа и электроды соединены посредством соединительных шлангов с соответствуюп1 ,ими измерительными приборами.

Кроме того, при измерении электропроводности массива горных пород по методу потенциала оно снабжено дополнительным электродом дл  измерени  электропроводности массива горных пород, размещаемым в дополнительной скважине, пробуренной в массиве горных пород параллельно основной скважине.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство , общий вич; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема размещени  измерительных приборов при измерении состо ни  массива горных пород по методу нотенГчИала; на фиг. 4 - то же, по методу градиента нотенпиала.

Пробоотборник 1 газа содержит цилиндрическую трубу 2, выполненную, например , из стеклопластика, на конце которой имеетс  перфораци  в виде отверстий 3; манжеты 4 герметизирующего элемента пробоотборника газа, служащие дл  изол ции пространства скважины и выполненные пневматическими и эластичными, при этом они насажены на трубу 2, на ее торец; жимки 5, которыми манжеты прил имают к трубе 2; ниппель б и щланг 7, представл ющие собой одно целое; трубу 8,  вл ющуюс  воздуховодом, причем труба 8 имеет отверсти  9, совпадающие с отверстием 10 трубы 2 и соедин ющие воздуховодную трубу 8 с внутренней полостью манжеты 4; крыщку И, котора  закрывает трубу 2; манжету 12, представл ющую собою уплотнительный элемент, который установлен на трубе 2 и находитс  между герметизирующими манжетами 4; электрод 13, который размещен на манжете 12, с помощью которой электрод 13 перемещаетс  в радиальном направлении относительно трубы 2, при этом внутренн   камера манжеты 12 соединена с воздуховодной трубой 8 с помощью отверсти  9 внутри трубы 2; трубку 14, котора  размещена внутри трубы 2, одним открытым концом выходит через отверстие в крыщке 11 в призабойное пространство сквал :ины, а вторым открытым концом выходит на корпус пробоотборника газа за пределы трубы 2 перед манжетой герметизирующего элемента, установленной перед перфорированной частью трубы, и имеет колпачок 15.

Устройство имеет также электроды 16 и манжеты 17, на которых смонтированы электроды 16, электропроводку 18, с помощью которой передаетс  сигнал к электроизмерительному прибору 19, измерительный прибор 20 расхода газа, имеющий капилл ры 21, электрод 22.

Между манжетами 4 при измерении, когда в манжеты 4 подан воздух, образуетс  газоприемна  калмера 23 в сквал ине 24.

Устройство позвол ет с помощью второй манжеты производить замеры газовыделени  из массива на любом участке длины пробуренной скважины, а не только в тупиковой ее части и одновременно замер ть состо ние электропроводности массива с

помощью расположенных в пробоотборнике электродов, разгруженных от газового давлени , дл  обеспечени  с помощью манжеты и трубки выравнивани  давлени  посто нного контакта между электродом и массивом , исключающим движение газа между ними.

Электроды, расположенные на перфорированной трубе, разгруженные от газового давлени  и соединенные с измерительным

прибором, дают возможность замер ть электропроводность массива и оценивать его напр женно-деформированное состо ние . Расположение перфорированных отверстий между электродами создает на них

посто нное давление газа внутри пробоотборника . Манжеты, на которых расположены электроды, обеспечивают их радиальное перемещение вдоль скважины. Прижимают электроды к исследуемому массиву (в рабочем положении) или отход т от него (в транспортном). Посто нное давление газа в газоприемной камере обеспечивает надежный контакт манжет с массивом, так как оно исключает переток газа между

массивом и манжетой.

Трубка выравнивани  внешнего давлени  газа на пробоотборник позвол ет сохран ть посто нное давление перед и за пробоотборником , что исключает его продольное перемещение при замерах и обеспечивает посто нный и плотный контакт изолирующих манжет с массивом.

Устройство работает следующим образом .

Релсим измерени  состо ни  массива горных пород по методу потенциала. Бур т скважину 24, в которой берут замеры газовыделени  и электропроводности. Также бур т скважину 25.

В скважину 24 ввод т пробоотборник 1. Подсоедин ют электрод 13 с помощью электропроводки 18, трубу пробоотборника 1 подсоедин ют к электроизмерительному прибору 19 и прибору 20.

Трубу 8 через щланг 7 и ниппель 6 соедин ют с источником подачи воздуха. По трубе 8 подают давление в манжеты 4 и 12. Тем самым создают газоприемную камеру 23.

Бур т скважину 25 и устанавливают в ней электрод 22. Электрод 22 соедин ют с прибором 19.

Колпачок 15 снимают с трубки 14, тем самым уравнивают давление между призабойиым пространством скважины и давлением атмосферы в горной выработке, предупрежда  смещение устройства в скважине под действием давлени  газа в призабойном пространстве, подают давление в манжету 12, прижима  электрод 13 к поверхности скважины 24.

Приборы приведены в готовность. Производ т измерение газовыделени . Газ из массива 26 вокруг газовой камеры 23 поступает через отверсти  3 в полость трубы 2, затем поступает в прибор 20 расхода газа и выходит из него по капилл ру 21.

Одновременно замер ют электросопротивление массива путем замыкани  тока на массив между электродами 13 и 22 с помондью измерительного прибора 19.

Данные показателей по газовыделению и электропроводности фиксируют в одно и то же врем , что обеспечивает повышение достоверности результатов определени  состо ни  массива горных пород.

Редким измерени  состо ни  массива горных пород по методу градиента потенциала .

Дл  определени  газоносности провод тс  те же подготовительные операции, что и при методе измерени  характеристик по потенциалу. Дл  определени  электросопротивлени  дополнительную сквал ину 25 не бур т и, следовательно, не устанавливают электрод 22. Но дополнительно подают воздух в манжеты 17, тем самым электроды 16 прижимают к поверхности скважины 24. Электроды 16 подсоедин ют к измерительному прибору 19 и измер ют сопротивление между электродами. Замер показателей приборов по газовыделению и по электросопротивлению производ т одновременно .

Применение устройства позволит более точно прогнозировать газодинамические  влени  в шахтах, получить значительный технико-экономический эффект и повысить безопасность работ горн ков.

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  физических характеристик массива горных пород, наход шегос  в напр женно-деформируемом состо нии, включаюш:ее пробоотборник газа , состо щий из перфорированного цилиндрического корпуса и пневматического эластичного герметизирующего элемента, средство перемешени  пробоотборника в скважине, пробуренной в массив горных пород из горной выработки, средства, обеспечивающие распор герметизирующего

элемента, измерительные приборьт и соединительные шланги, .отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности определени  состо ни  массива горных пород путем одновременного измерени  электрических его характеристик, устройство снабжено электродами дл  измерени  электропроводности массива горных пород, трубкой дл  выравнивани  давлений между призабойным пространством скважины и атмосферой горной выработки, расположенной внутри корпуса пробоотборника газа, забойный торец которого снабжен заглушкой , и пропущенной одним концом за корпус пробоотборника газа в призабойное пространство скважины через соответствующее отверстие, выполненное в заглушке, а другим - выведенной на корпус пробоотборника газа через соответствующее отверстие , выполненное в корпусе пробоотборника газа и снабженное также заглушкой и уплотнительными элементами, при этом пневматический эластичный герметизирующий элемент пробоотборника газа выполнен в виде манжет, закрепленных на торцах корпуса пробоотборника газа, выполненного с отверсти ми дл  подвода воздуха к сооответствующим манжетам, уплотнительные элементы выполнены также в виде пневматических эластичных манжет, расположенных на корпусе пробоотборника газа между манжетами герметизирующего элемента, а электроды дл  измерени  электропроводности массива горных пород размещены на уплотнительных элементов, причем внутренн   полость пробоотборника газа и электроды соединены посредством соединительных шлангов с соответствующими измерительными приборами .

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью измерени  электропроводности массива горных пород по методу потенциала, оно снабжено дополнительным электродом дл  измерени  электропроводности массива горных пород, размещенным в дополнительной скважине, пробуренной в массиве горных пород параллельно основной, скважине.

Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 526710, кл. Е 2IF 5/00, 1972.

2.Дубовой В. С. и др. Пневматический гибкий герметизатор шпуров дл  прогноза вибросоопасности угольных пластов. «Уголь Украины, № 12, 1978, с. 25 (прототип).

18 5

.

7 / U- 25 2

/1-/1 ухх

9 а