RU202220U1 - Индикатор нагрузки на крепь подземных горных выработок - Google Patents
Индикатор нагрузки на крепь подземных горных выработок Download PDFInfo
- Publication number
- RU202220U1 RU202220U1 RU2020125008U RU2020125008U RU202220U1 RU 202220 U1 RU202220 U1 RU 202220U1 RU 2020125008 U RU2020125008 U RU 2020125008U RU 2020125008 U RU2020125008 U RU 2020125008U RU 202220 U1 RU202220 U1 RU 202220U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- load
- support
- indicator
- mine workings
- underground mine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/06—Measuring force or stress, in general by measuring the permanent deformation of gauges, e.g. of compressed bodies
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к горному делу и может быть использована в качестве индикатора нагрузки на крепь подземных горных выработок.Индикатор контроля нагрузки на крепь подземных горных выработок, состоящий, по меньшей мере, из одного измерительного узла с возможностью изменения его высоты (Н) и/или радиуса (R), опорных элементов и средств индикации, предназначен для обеспечения измерения, контроля и визуализации данных об изменении нагрузок на крепь подземных горных выработок. Индикатор контроля нагрузки на крепь подземных горных выработок может иметь осевое отверстие, что позволит осуществлять контроль нагрузки на анкерную крепь, а также использовать его в качестве демпфирующего податливого элемента. 3 з.п. ф-лы; 8 ил.
Description
Полезная модель относится к горному делу и может быть использована в качестве индикатора нагрузки на крепь подземных горных выработок.
Предложен индикатор нагрузки на крепь подземных горных выработок (далее ИН), содержащий опорные элементы (далее ОЭ) и, по меньшей мере, один измерительный узел (далее ИУ) с возможностью изменения его высоты (H) и/или радиуса (R). Индикатор нагрузки может оснащаться цветовой индикацией нагрузки и/или другими средствами визуализации, в том числе из светоотражающей пленки разных цветов. ИН также может содержать промежуточный опорный элемент (элементы) (далее ПОЭ) и/или осевое отверстие для монтажа, в том числе, на анкерную крепь.
Использование индикатора нагрузки на крепь подземных горных выработок позволит обеспечить измерение, контроль, визуализацию данных об изменении нагрузок на крепь на различных участках подземных горных выработок. Применение ИН позволит измерять нагрузки на крепь с необходимой точностью путем изменения количества, высоты и/или радиуса измерительных узлов, а также осуществлять контроль нагрузок на крепь различных типов (подпорная, анкерная и др.).
Известно [1] устройство для измерения нагрузки на рамную крепь горных выработок, которое выполнено в виде динамометрического узла, содержащего верхний и нижний опорные элементы, выполненные с возможностью взаимодействия с упругим элементом, и средство измерения деформаций упругого элемента, при этом нижний опорный элемент содержит вертикально ориентированный стержень, состоящий из двух частей, обращенные друг к другу, свободные концы выполнены с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, причем обращенные друг к другу части вертикально ориентированного стержня соединены между собой с помощью муфты, внутренняя полость которой снабжена резьбой, при этом корпус муфты снабжен сквозным горизонтальным отверстием, выполненным с возможностью размещения в нем рукояти, кроме того корпус муфты снабжен гнездом для фиксации корпуса дополнительного индикатора деформации часового типа, а нижняя часть вертикально ориентированного стержня снабжена упором, выполненным с возможностью контакта с подвижным элементом дополнительного индикатора деформации часового типа, расположенным за пределами снабженного резьбой участка нижней части вертикально ориентированного стержня.
К недостаткам можно отнести сложное исполнение устройства, в связи, с чем увеличивается вероятность выхода его из строя, отсутствие возможности применения устройства для оценки нагрузки на крепь подземных выработок поддерживаемых, различными типами крепи кроме рамной (подпорной). При установке данного устройства уменьшаются зазоры для установки оборудования и ширина проходов для людей.
Известен [2] тензометрический датчик, состоящий из корпуса с центральным отверстием и фланцами на торцах, с внешней стороны которого размещены активные и компенсационные тензорезисторы, соединенные между собой по мостовой схеме, плечи которой имеют равные электрические сопротивления.
К основным недостаткам данного устройства также можно отнести сложное исполнение, необходимость электрического источника питания для функционирования, что в подземных условиях не всегда возможно.
Наиболее близким аналогом по технической устойчивости является датчик тензометрический [3], включающий корпус в виде втулки с центральным отверстием, на внешней поверхности которой и на пластине размещены тензорезисторы, соединенные между собой по мостовой схеме, защитный кожух, дополнительно снабжен автономным источником питания, набором светодиодов, включенными в состав электронной схемы, которая подсоединяет к сети тот или иной светодиод из набора в зависимости от сопротивления моста соответствующего воспринимаемой нагрузке.
Основные недостатки данных датчиков состоят в их недолговечности в связи с наличием в их корпусе электронных схем и других элементов, подверженных окислительным процессам, необходимость электрического источника питания, а также их низкая информативность из-за наличия только двухзонной пороговой световой индикации нагрузки.
Целью предлагаемого технического решения является создание устройства с простой конструкцией, высокой точностью, упрощенным процессом монтажа, индикацией нагрузок, высокой степенью долговечности и надежности измерения и контроля нагрузки на крепь различных конструкций на различных участках подземных горных выработок.
Для достижения указанной цели ИН оснащен опорными элементами, между которыми расположен, по меньшей мере, один измерительный узел с возможностью изменения его высоты и/или радиуса с помощью которого осуществляется контроль нагрузки на крепь.
Сущность предложения поясняется чертежами.
На фиг. 1 - представлен пример сечения индикатора нагрузки на крепь ИН с осевым отверстием.
На фиг. 2 - представлен пример сечения индикатора нагрузки на крепь ИН без осевого отверстия.
Условные обозначения:
R - радиус индикатора нагрузки на крепь;
H - высота индикатора нагрузки на крепь;
R1, R2…Rn - радиус измерительного узла;
Н1, H2…Hn - высота измерительного узла;
1 - Опорные элементы (ОЭ);
2 - Измерительные узлы (ИУ);
3 - Промежуточные опорные элементы (ПОЭ);
4 - Осевое отверстие.
На фиг. 3 - представлен пример установки индикатора нагрузки на анкерную крепь и принципиальная схема индикации незначительной нагрузки (≈10% от несущей способности анкера).
На фиг. 4 - представлен пример установки индикатора нагрузки на анкерную крепь и принципиальная схема индикации нагрузки небольшой интенсивности (≈30% от несущей способности анкера).
На фиг. 5 - представлен пример установки индикатора нагрузки на анкерную крепь и принципиальная схема индикации нагрузки средней интенсивности (≈60% от несущей способности анкера).
На фиг. 6 - представлен пример установки индикатора нагрузки на анкерную крепь и принципиальная схема индикации интенсивной нагрузки (≈80% от несущей способности анкера).
На фиг. 7 - представлен пример применения ИН для выработки, поддерживаемой анкерной крепью.
На фиг. 8 - представлен пример применения ИН для выработки, поддерживаемой подпорной крепью.
Отличием является то, что для функционирования ИН не требуется источников питания, имеется возможность измерять нагрузки на крепь с необходимой точностью путем изменения количества, высоты и/или радиуса измерительных узлов, возможность применения ИН для измерения нагрузки на крепь различных типов (подпорная, анкерная и др.).
Таким образом, введенные признаки позволяют одновременно осуществлять постоянный контроль и измерение нагрузки на крепь горных выработок различных типов с необходимой (задаваемой) точностью на различных участках без подключения ИН к электрической сети.
Измерительные узлы изготавливаются в необходимом количестве (N) с высотой (Н) и/или радиусом (R) соответствующими порогу нагрузки, при котором происходит их срабатывание. При достижении определенной нагрузки на крепь, равной порогу воспринимаемой нагрузки измерительного узла, происходит его смятие (деформация). По количеству деформированных измерительных узлов производится оценка воспринятой крепью нагрузки.
Таким образом, при помощи данного предложения удастся осуществлять контроль нагрузки на крепь подземных горных выработок при помощи индикатора нагрузки, который способен функционировать без дополнительных источников питания, позволяет контролировать различные участки горных выработок закрепленных крепью различного типа, что приведет к увеличению степени безопасности ведения горных работ. С целью увеличения информативности и визуализации данных о нагрузках измерительные узлы могут быть оснащены цветовой индикацией или другими средствами индикации, в том числе из светоотражающей пленки разных цветов. Также ИН могут использоваться в качестве демпфирующих податливых элементов при их использовании в сочетании с анкерной крепью.
Анализ источников информации позволяет сделать вывод о том, что данное предложение удовлетворяет признаком новизны и полезности.
Пример использования заявляемого устройства. Индикаторы нагрузки на крепь могут располагаться на крепи подземных горных выработок различных форм, назначения, поддерживаемых крепью разнообразных конструкций (анкерной, подпорной и др.). ИН монтируется на крепь в период проведения, крепления и/или эксплуатации горной выработки и располагается при установке таким образом, чтобы в результате проявления горного давления нагрузка была равно распределена по опорному элементу (ОЭ). В случае необходимости оценки нагрузки на анкерную крепь используются ИН с осевым отверстием, при помощи которого ИН монтируется на анкер между опорной плитой анкера (швеллером и др.) и концевым упором анкера (гайкой, опорным кольцом и др.). В период возникновения нагрузки на крепь горных выработок, она перераспределяется на измерительные узлы (ИУ) и расположенные между ними промежуточные опорные элементы (ПОЭ) (в случае наличия более одного измерительного узла). Нагрузка деформирует соответствующий ИУ в зависимости от ее интенсивности. От приложения нагрузки к ИН деформируются ИУ с наименьшими прочностными характеристиками. Прочностные характеристики ИУ изменяются в зависимости от радиуса их и высоты. Текущий контроль нагрузки на крепь осуществляется персоналом, занятым на выполнении работ на участке установки ИН, путем снятия показаний со средства визуализации информации. ИН с повышенной точностью измерения нагрузки могут располагаться, например, на сопряжениях горных выработок, на участках выработок со сложными горно-геологическими условиями.
Применение УКН увеличивает степень безопасности ведения горных работ за счет повышения эффективности непрерывного контроля нагрузки на крепь различных типов и участков подземных горных выработок.
Источники информации:
1. Патент РФ №129231.
2. Патент РФ №2169901.
3. Патент РФ №2488771.
Claims (4)
1. Индикатор нагрузки на крепь подземных горных выработок, содержащий опорные элементы и, по меньшей мере, один измерительный узел с возможностью изменения его высоты (Н) и/или радиуса (R), оснащенный средством визуализации.
2. Индикатор нагрузки на крепь подземных горных выработок по п. 1, отличающийся тем, что кроме опорных элементов и измерительных узлов содержит промежуточные опорные элементы.
3. Индикатор нагрузки на крепь подземных горных выработок по п. 1, отличающийся тем, что он содержит осевое отверстие.
4. Индикатор нагрузки на крепь подземных горных выработок по п. 1, отличающийся тем, что в качестве средства визуализации используется цветовая индикация нагрузки и/или светоотражающие пленки разных цветов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020125008U RU202220U1 (ru) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Индикатор нагрузки на крепь подземных горных выработок |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020125008U RU202220U1 (ru) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Индикатор нагрузки на крепь подземных горных выработок |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU202220U1 true RU202220U1 (ru) | 2021-02-08 |
Family
ID=74551142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020125008U RU202220U1 (ru) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Индикатор нагрузки на крепь подземных горных выработок |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU202220U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881604A (en) * | 1987-04-21 | 1989-11-21 | Orthwein William C | Computer aided anti-buckling device for mine roof bolting machines |
| RU109561U1 (ru) * | 2011-04-04 | 2011-10-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Устройство для измерения нагрузки на рамную крепь горных выработок |
| RU2488771C2 (ru) * | 2010-05-05 | 2013-07-27 | Учреждение Российской академии наук Институт угля Сибирского отделения РАН | Датчик тензометрический |
| CN103278384B (zh) * | 2013-05-10 | 2015-04-22 | 天地科技股份有限公司 | 一种煤矿巷道煤岩体锚固性能测试装置及测量方法 |
| RU2564508C1 (ru) * | 2014-09-16 | 2015-10-10 | Федор Александрович Анисимов | Устройство контроля анкерной крепи |
-
2020
- 2020-07-20 RU RU2020125008U patent/RU202220U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881604A (en) * | 1987-04-21 | 1989-11-21 | Orthwein William C | Computer aided anti-buckling device for mine roof bolting machines |
| RU2488771C2 (ru) * | 2010-05-05 | 2013-07-27 | Учреждение Российской академии наук Институт угля Сибирского отделения РАН | Датчик тензометрический |
| RU109561U1 (ru) * | 2011-04-04 | 2011-10-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Устройство для измерения нагрузки на рамную крепь горных выработок |
| CN103278384B (zh) * | 2013-05-10 | 2015-04-22 | 天地科技股份有限公司 | 一种煤矿巷道煤岩体锚固性能测试装置及测量方法 |
| RU2564508C1 (ru) * | 2014-09-16 | 2015-10-10 | Федор Александрович Анисимов | Устройство контроля анкерной крепи |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106523008B (zh) | 锚杆受力测读预警装置及使用方法 | |
| KR100784985B1 (ko) | 구조물 경사측정용 센서결합체 및 이를 이용한 구조물 거동모니터링 시스템 | |
| US4866428A (en) | Remote battery cell specific gravity and electrolytic level monitor using floats and optical couplers | |
| CN109556770A (zh) | 一种智能锚栓和带有该智能锚栓的钢板支撑结构 | |
| RU202220U1 (ru) | Индикатор нагрузки на крепь подземных горных выработок | |
| CN106092437A (zh) | 一种小型压电动态力传感器标定机构 | |
| KR20000023744A (ko) | 하중을 표시하는 장치 및 방법 | |
| US2645121A (en) | Weight sensing device | |
| CN209326843U (zh) | 一种智能锚栓和带有该智能锚栓的钢板支撑结构 | |
| CN101900594B (zh) | 液位变量精准数据监测预警器 | |
| IT201900011067A1 (it) | Dispositivo per la rilevazione di parametri fisici relativi allo spostamento o deformazione di un elemento esterno da monitorare | |
| RU172963U1 (ru) | Автоматическое устройство контроля смещений приконтурного массива пород горных выработок | |
| US3417611A (en) | System for determining drill-pipe torque | |
| RU208245U1 (ru) | Устройство контроля деформации массива горных пород | |
| KR100942991B1 (ko) | 축 및 전단하중계측이 가능한 스페리칼 교좌장치 | |
| CN210603212U (zh) | 一种自带温度监测的光纤光栅基岩变位计 | |
| KR100205134B1 (ko) | 구조물의 경사각 측정용 자동 경사계 | |
| CN208488059U (zh) | 一种膨胀式钻孔多向变形监测传感器 | |
| KR100522935B1 (ko) | 광역 지반 변위계측 및 경보 장치 | |
| CN112730058A (zh) | 一种盘扣式钢管支架荷载的测试装置 | |
| CN208416519U (zh) | 一种井下抽油杆柱参数测试仪 | |
| KR200336791Y1 (ko) | 계측용 교좌장치 시스템 | |
| US8408076B2 (en) | Weight sensor device | |
| RU2373491C1 (ru) | Устройство и способ измерения силы натяжения | |
| CN214373037U (zh) | 一种拉锚拉索内力监测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC91 | Official registration of the transfer of exclusive right (utility model) |
Effective date: 20220228 |