SE533769C2 - Förfarande, system, användning av system jämte förstärkningsorgan vid bergförstärkning - Google Patents

Description

25 30 533 759 -2- En tidigare känd undersökningsmetod för kontroll av bultens infästning innebär att den ingjutna bultens draghållfasthet prövas. En annan undersökningsmetod innebär att ljudvågor sänds genom bulten och beroende på hur vågoma reflekteras kan håligheter eller bultbrott detekteras. De indirekta undersökningsmetoderna innebär att det inte med säkerhet gär att verifiera om det saknas gjutmassa i borrhålet.

Redogörelse för uppfinningen Syftet med uppfinningen är att erbjuda ett förfarande för direkt detektering av förekomsten av en kavitet i ett borrhål, vilket möjliggör verifiering att det inte saknas gjutmassa i borrhålet efter en genomförd bergförstärkning, och därmed säkerställande av att ett förstärkningssystem bestående av ingjutna bultar uppfyller uppställda säkerhetskrav och hållfasthetsbestämmelser. Mer specifikt anvisar uppfinningen hur förekomsten av en kavitet längst in i borrhålet detekteras och mäts efter genomförd bergförstärkning. Detta syfte åstadkommes med ett förfarande för direkt detektering av förekomsten av kaviteter i borrhål enligt patentkrav 1, ett system för direkt detektering av förekomsten av kaviteterí borrhål enligt patentkrav 6 samt användandet av nämnda system enligt patentkrav 11 samt med förstärkningsorganet för användning vid direkt mätning enligt patentkrav 12.

En första aspekt av uppfinningen innefattar således ett förfarande för direkt detektering av förekomst av en kavitet i ett borrhål avsett för upptagande av förstärkningsorgan varvid sagda förfarande innefattar att härdande gjutmassa injekteras i borrhålet, att ett förstärkningsorgan införs i borrhålet, att ett trycksatt medium tillförs till borrhålet samt mäta tryckförändring i mediet eller detektera ett medieflöde, varvid tryckfall respektive förekomsten av ett medieflöde indikerar kavitet. förstärkningsorganet en kanal varigenom det trycksatta mediet tillförs borrhålet vid förekomst av kavitet. Företrädesvis omsluts sagda kanal av en rörvägg, där rörväggen är försedd med minst ett radiellt riktat hål för att föra in det trycksatta mediet i borrhålet vid förekomst av kavitet. Företrädesvis täcks det radiellt riktade hàlet med ett hölje innan förstärkningsorganet och kanalen införs i borrhålet. Kanalen kan fästas på förstärkningsorganet innan förstärkningsorganet införs i borrhålet. förekomst av Företrädesvis innefattar En andra aspekt av uppfinningen innefattar ett system för direkt detektering av förekomst av en kavitet i ett borrhål avsett för upptagande av förstärkningsorgan varvid sagda system 10 15 20 25 30 533 759 -3- innefattar ett långsträckt förstärkningsorgan, en tryckmätare och/eller en flödesmätare och en behållare innefattande ett trycksatt medium, där förstärkningsorganet innefattar en kanal varigenom det trycksatta mediet i behållaren tillförs borrhålet vid förekomst av kavitet, samt att tryckmätaren mäter en tryckförändring i mediet och/eller flödesmätaren detekterar ett medieflöde, där ett tryckfall eller förekomsten av ett flöde indikerar förekomst av en kavitet.

Företrädesvis omsluts kanalen av en rörvägg, där rörväggen är försedd med minst ett radiellt riktat hål varigenom mediet tillförs borrhålet vid förekomst av kavitet. I en utföringsform av systemet är kanalen rörformig och fäst vid förstärkningsorganet. l en annan utföringsform består förstärkningsorganet av ett förstärkningsorganrör där kanalen är integrerad i förstärkningsorganröret. l ytterligare en annan utföringsform av systemet är förstärkningsorganröret vågforrnat utmed en del av sin längd.

En tredje aspekt av uppfinningen innefattar användningen av ett ovan nämnt system.

En fjärde aspekt av uppfinningen innefattar ett förstärkningsorgan för användning vid direkt detekteri ng av förekomst av kavitet i borrhàl avsedda för upptagande av förstärkningsorgan varvid förstärkningsorganet innefattar en kanal för införande av ett medium i borrhàlet.

Förstärkningsorganet kan bestå av ett förstärkningsorganrör som kanalen är integrerad i.

Ytterligare fördelar och positiva effekter med uppfinningen kommer att beskrivas här nedan utifrån flera utföringsexempel av uppfinningen och med hänvisning till figurerna.

Kort beskrivning av figurerna Figur 1a-d illustrerar schematiskt ett förfarande enligt uppfinningen iigjfl illustrerar ett förstärkningsorgan med en kanal infört i ett borrhål enligt en första utföringsform av uppfinningen Figur 3a-b illustrerar en sidovy och ett tvärsnitt av en detalj av den första utföringsforrnen enligt uppfinningen Figur 4a illustrerar schematiskt ett förstärkningsorgan med en kanal infört i ett borrhål enligt en andra utföringsform av uppfinningen Figur 4b illustrerar fyra olika tvärsnitt med en detaljvy pà tvärkanalerna längsmed förstärknlngsorganet enligt Fig. 4a flgglj illustrerar schematiskt en sidovy av ett förstärkningsorgan enligt en tredje 5 10 15 20 25 30 533 759 utföringsform enligt uppfinningen Figur 6 illustrerar schematiskt en sidovy av ett förstärkningsorgan enligt en fjärde utföringsforrn enligt uppfinningen Figur 7 illustererar mätutrustningen för detektering av förekomsten av en kavitet i ett borrhål Figur 8a-c illustrerar schematískt detekteringen av förekomsten av en kavitet i ett borrhål i enlighet med förfarandet enligt uppfinningen Detaljerad beskrivning av uppfinningen Uppfinningen illustreras genom följande utföringsexempel.

Figur 1a-d illustrerar schematiskt ett genomförande av bergförstärkningen i en tunnel eller gruva med en första utföringsform av systemet enligt uppfinningen. Enligt figur 1a inleds bergsförstärkningen med att ett axiellt långsträckt borrhål 1 borras i en bergstruktur 2 med ett bergborrningsverktyg 3, borrningen sker i alla ytor som behöver förstärkas, i synnerhet i takytorna i en tunnel eller gruva. Figur 1b visar det borrade hålet 1, vars djup är 3 -7 meter.

Figur 1c visar ett injekteringsmunstycke 4, bestående av ett rör eller flexibel slang, införd i botten av borrhàlet 1. En portion härdande gjutmassa 6 injekteras med injekteringsmunstycket 4 som företrädesvis dras ut ur borrhàlet 1 under pågående injektering för att erhålla en fördelaktíg fördelning av gjutmassan 6. Med härdande gjutmassa avses tätningsmassa,betong, cement eller liknande härdbara material. Figur 1d visar den slutförda injekteringen. l figur 1d visas även ett förstärkningsorgan 7, en axiellt làngsträckt kropp, exempelvis en kirunabult bestående av ett kamjäm med en slitsad ände, infört i det av gjutmassa 6 fyllda borrhàlet, så att förstärkningsorganets bottenände 8 är närliggande eller är direkt anliggande mot borrhålets botten 9. Förstärkningsorganet 7 kan även bestå av en tvinnad kabelbult eller någon annan typ av bergbult (ej illustrerat i figuren).

Förstärkningsorganet är tillverkat av järnmaterial, företrädesvis stål.

Förstärkningsorganet 7 har företrädesvis en längd överstigande borrhålets djup.

Förstärkningsorganet 7 sträcker sig ut ur borrhàlet 1 vid bergstrukturens yta 10 . l figur 1d visas en förankringsanordning 12. Förankringsanordningen 12 anbringas på förstärkningsorganets ytände 11. Förankringsanordningen är på ett fackmannamässigt sätt anpassad för att förankra förstärkningsorganet. Därmed förankras förstärkningsorganet 7 på ett säkert sätt efter genomförd bergförstärkning innan gjutmassan 6 är genomhårdad.

Förankringsanordningen kan även innefatta en öppning för genomföring av ett från 10 15 20 25 30 533 759 förstärkningsorganet separerad kanal.

I figur 1d samt i figur 2 visas vidare att förstärkningsorganet 7 är försett med en separat kanal 15. Kanalen 15 är avsedd för att föra in ett trycksatt medium i ett borrhàl som är fyllt eller delvis fyllt av härdande gjutmassa. Kanalen 15 utgörs av ett tunt, ihåligt, i längsled genomgående öppet rör 19 utformat av exempelvis forrnstabil metall, formstabil flexibel plast eller forrnstabilt flexibelt gummi. Den formstabila aspekten avser den transversella stabiliteten. Röret 19 har en rörvägg 20. Rörvâggens 20 tjocklek väljs så att yttre belastning av härdande gjutmassa 6 och liknande inte påverkar kanalens funktion.

Röret 19 med kanalen 15 är försedd med minst en kanalöppning 21 i minst en rörände.

Företrädesvis är röret 19 med kanalen 15 försett med minst en kanalöppning 21 i vardera rörände. Kanalöppningen 21 är avsett att föra in ett medium i borrhålet 1.

Rörets 19 diameter är väsentligt mindre än förstärkningsorganets 7 diameter. Röret 19 med kanalen 15 har väsentligen samma längd eller år längre än förstärkningsorganet 7. Rörets 19 längd överstiger därmed borrhålets djup.

Kanalen 15 har en innerände 23 som är närliggande förstärkningsorganets bottenände 8 och borrhålets botten 9. Röret 19 med kanalen 15 har en kontaktände 22 som sträcker sig ut från borrhålet 1.

Röret 19 med kanalen 15 är fäst, monterat, vid förstärkningsorganet 7 med en eller flera fästanordningar 24. Fästanordningarna 24 är exempelvis punktvis regelbundet fördelade utmed längden hos röret 19 och förstärkningsorganet 7. Fästanordningen 24 består exempelvis av en sammanvirad ståltråd eller liknande.

Kanalen 15 kan fästas vid förstärkningsorganet 7 vid framställningen av förstärkningsorganet i synnerhet om förstärkningsorganet är en fristående bult, exempelvis en kirunabult. Om förstärkningsorganet är en tvinnad bult anpassas bultens längd strax innan bergförstärkningen genomförs. Förstärkningsorganet år utfört i metall, exempelvis stål. Röret 19 med kanalen 15 fästs då vid förstärkningsorganet innan förstärkningsorganet 7 med röret 19 införs i, trycks upp i, det av härdande gjutmassa 6 fyllda borrhålet 1. I figur 1d illustreras vidare att rörets kontaktände 22 efter förankringen är tillgänglig för anslutning till en mätutrustning 25. Mätutrustningen beskrivs mer detaljerat längre fram.

Figur 2 illustrerar en detalj av röret 19 med kanalen 15 införd i ett borrhål 1 enligt en första utföringsform av uppfinningen. Borrhålet är endast delvis fyllt av gjutmassa 6, och en kavitet 38, ett ofyllt utrymme har bildats närmast borrhålets botten. Röret 19 med kanalen 15 är 10 15 20 25 30 533 769 .6. försett med minst ett genomgående hål 35 i rörväggen 20. Hålet 35 är exempelvis en perforering eller en tvärkanal. Rörvåggen 20 kan förses med ett flertal hål 35 längs hela sin längd och omkrets. Företrädesvis är rörväggen 20 försedd med ett flertal hål 35 nära inneränden 23. se figur 2b. Hälen 35 förbinder kanalen 15 med rörväggutsidan 36. Kanalen 15 och hålen 35 är avsedda att föra in ett medium i kaviteten i borrhålet, på utsidan av röret 19. I figur 2b visas röret 19 med genomgående rektangulära hål 35. Röret är fäst med fästanordning 24 till förstärkningsorganet 7. Förstärkningsorganet 7 anligger borrhàlets botten 9. Röret 19 med förstärkningsorganet 7 är införda i det av härdande gjutmassa 6 delvis fyllda borrhålet 1. Genom hålen 35 strömmar ett trycksatt medium 37 in i kaviteten 38.

Det trycksatta mediet 37 tillförs kaviteten från en mätutrustning 25 genom den öppna kanalen 15 och hålen 35 (ej illustrerat i denna figur). l figurerna 3a och 3b illustreras ytterligare en detalj av röret 19 med kanalen 15. Här visas hur hålen 35, perforeringarna, fördelas regelbundet på rörets längd och omkrets, se figur 3b.

Naturligtvis kan hålen 35 även vara oregelbundet fördelade längs rörets längd och omkrets med bibehållen funktion. Hålen 35 kan inbördes vara av olika storlekar och utformning, exempelvis runda, fyrkantiga eller slitsformade. Företrädesvis har hålen 35 samma storlek och utformning, se figur 3a. l figur 3b visas de genomgående hälen 35 riktade i rörets radiella riktning. l en annan variant är de genomgående hålen 35 vinklade bort från borrhålet 1 (ej visat i figur) för att undvika att täppas igen av ohärdad gjutmassa när röret 19 med kanalen 15 förs in tillsammans med förstärkningsorganet 7 i borrhålet 1.

Ett annat sätt att undvika att hålen 35, perforeringarna, täpps igen av ohärdad gjutmassa är att förse det perforerade röret 19 med ett hölje 39 innan det förs in borrhålet tillsammans i med förstärkningsorganet 7. Höljet 39 utgörs av ett tunnskiktigt material, exempelvis en tunn expanderbar ballongliknande gummiduk , en plastfilm, en tunn hinna av färg eller tejp.

Höljet 39 är avsett att löst täcka hålen 35. Om höljet utgörs av en expanderbar gummiduk eller plastfilm kan höljet träs över röret 19 med kanalen 15 omedelbart före införandet av röret i borrhålet. Naturligtvis kan höljet placeras pà röret vid en samtidig framställning av förstärkningsorgan och rör. Om höljet är en färg kan röret 19 bemålas innan det fästs vid förstärkningsorganet 7. Vid införandet av röret 19 i borrhålet 1 skyddar höljet 39 hålen 35 från att täppas till av ohärdad gjutmassa. Höljets material anpassas så att höljet inte går sönder vid införandet i borrhålet. Vid införandet av ett trycksatt medium i kanalen pressas, trycks, höljet 39 bort från de täckta hål 35 som gränsar mot en kavitet 38 i borrhålet. Därmed 10 15 20 25 30 533 759 .7- kan det trycksatta mediet strömma ut ur hålen 35 vid förekomsten av en kavitet och mätutrustningen kan detektera kaviteten. Mätutrustningen beskrivs utförligare längre fram.

Figur 4a illustrerar en andra utföri ngsforrn av systemet enligt uppfinningen. Enligt denna utföringsform genomförs bergförstärkningen med ett längsträckt förstårkningsorganrör 40.

Förstärkningsorganröret 40 innefattar en kanal 41 som är integrerat i förstärkningsorganröret.

Förstärkningsorganrörets rörvägg 43 är tjockväggig. Rörväggens tvärsnittsarea motsvarar ett vanligt massivt,ej rörformigt, förstärkningsorgans tvärsnittsarea.

Kanalen 41 är långsträckt och genomgående öppen utmed hela förstärkningsorganrörets och kanalens längd. Kanalen 41 har minst en kanalöppning 42 i minst en ände av förstârkningsorganröret. Företrädesvis har kanalen 41 en kanalöppning 42 i respektive ände av förstärkningsorganröret. I enlighet med den första utföringsforrnen innefattar förstärkningsorganrörets rörvägg 43 minst ett genomgående häl eller tvärkanal 44.

Förstärkningsorganrörets rörvägg 43 kan naturligtvis även förses med ett flertal tvärkanaler 44 längs hela eller delar av sin längd, från kontaktände 46 till bottenände 47.

Tvärkanalema 44 kan fördelas regelbundet eller oregelbundet över förstärkningsorganrörets rörvägg. Tvärkanalerna 44 kan vara diametralt genomgående eller vinklade bort från borrhålet i enlighet med tidigare utföringsforrn.

Med hänvisning till figur 4a och 4b är tvärkanalema 44 vinkelförskjutna längs omkretsen och fördelade längs hela förstärkningsorganrörets längd, se figur 4a. Tvärkanalerna har väsentligt mindre tvärsnitt än kanalen 41. Tvärkanalerna 44 förbinder kanalen 41 med förstärkningsorganrörets utsida 45. Kanalen 41 och tvärkanalerna 44 är avsedd att föra in ett medium i ett med härdande gjutmassa fyllt eller delvis fyllt borrhål 1 vid förekomsten av en kavitet. l enlighet med den första utföringsformen kan förstärkningsorganrörets rörvägg 43 med tvärkanalerna 44 täckas av ett hölje 39 för att undvika att tvärkanalerna täpps igen av ohärdad gjutmassa. Förstärkningsorganröret 40 kan förankras med en förankringsanordning 12 som är fackmannamässigt utformad. Vid mätning ansluts mätutrustningen 25 med kopplingsdon 33 till förstärkningsorganrörets kontaktände 46. Ett trycksatt medium kan därmed föras genom kanalen fràn en behållare till en eventuell kavitet 38 invid förstärkningsorganröret. Förstärkningsorganrörets utsida kan vara försett med utbuktningar för att förbättra vidhäftningen och öka anliggningsytan mot gjutmassan.

Förstärkningsorganröret 40 är utfört av liknande material som det tidigare nämnda förstärkningsorganet 7, exempelvis stål. 10 15 20 25 30 533 7GB I denna andra utföringsform av systemet enligt uppfinningen har förstärkningsorganröret 40 flera funktioner. En första funktion är att förstärka bergstrukturen, en andra funktion är att leda in ett medium i borrhàlet vid förekomsten av en kavitet genom den integrerade kanalen 41.

I figur 5 illustreras en tredje utföringsform av systemet enligt uppfinningen.

I enlighet med den andra utföringsformen ovan är förstärkningsorganröret 40 tjockväggigt.

Förstärkningsorganröret 40 är försett med hål eller tvärkanaler 44 utmed hela eller delar av sin längd i enlighet med de tidigare nämnda utföringsforrnema. Förstärkningsorganrörets rörvägg 43 är försedd med deformationer 48 längsmed hela eller delar av sin längd.

Deformationerna innefattar inåtgàende, mot kanalen riktade inbuktningar. lnbuktningarna framställs genom tvärgående sammanpressning av förstärkningsorganröret där sammanpressningen skeri olika alternerande riktningar.

Deformationerna 48 har en gängliknande effekt då förstärkningsorganet förs in i borrhàlet.

Införandet genomförs med en kombinerad tryckande och vridande rörelse, vilket medför att gjutmassan förflyttas inåt i borrhàlet. Detta medför en säkrare bergförstärkning samt minskar risken för förekomst av kaviteteri borrhàlet. Kanalen är genomgående öppen och deformationerna påverkar inte kanalens eller hàlens funktion, att föra in ett medium i borrhàlet vid förekomsten av en kavitet. Förstärkningsorganröret 40 kan förankras med en förankringsanordning 12 av liknande typ som beskrivits tidigare. Vid mätning ansluts V mätutrustningen 25 med kopplingsdon 33 till förstärknlngsorganrörets kontaktände 46. Ett trycksatt medium kan dänned föras genom kanalen frän en behållare till en eventuell kavitet 38 invid förstärkningsorganröret.

Med hänvisning till figur 6 illustreras en fjärde utföringsform av systemet enligt uppfinningen. l enlighet med den andra utföringsformen ovan är förstärkningsorganröret tjockväggigt.

Förstärkningsorganröret 40 med kanal och tvärkanaler, är vågformat längs hela eller delar av sin längd från kontaktände 46 till bottenände 47. Vågformen 49 beskriver en sinusvågforrn och kan vara regelbunden eller oregelbunden. Företrädesvis är Vågformen regelbunden.

Vågformen 49 har en amplitud som är mindre än borrhålets diameter.

Förstärkningsorganröret, kanalen och tvärkanalema har samma funktioner som nämnts tidigare. Förstärkningsorganröret 40 kan även förses med defonnationer 48 som nämnts ovan. Förstärkningsorganrörets längd överstiger borrhålets djup. När förstårkningsorganröret är infört i borrhàlet och dess bottenände 47 anligger mot eller är närliggande borrhàlets 10 15 20 25 30 533 759 -9- botten 9 sträcker sig förstärkningsorganrörets kontaktände 46 ut ur borrhàlet 1.

Förstärkningsorganröret 40 förankras med en förankringsanordning 12 av liknande typ som beskrivits tidigare. Vid mätning ansluts mätutrustningen 25 med kopplingsdon 33 till förstärkningsorganrörets kontaktände 46. Ett trycksatt medium kan därmed föras genom kanalen och tvärkanalema till en eventuell kavitet 38 i borrhâlet invid förstärkningsorganröret.

Med hänvisning till figur 7 visas en mätutrustning 25 avsedd att användas vid detektering av förekomst av kavitet i ett borrhål 1. Mätinstrumentet innefattar en behållare 26, en utvärderingsenhet 28, samt en eller flera av följande mätinstrument, en tryckrnätare 27 eller en flödesmätare 50. Mätinstrumentet väljs utifrån vilket medium som används. En tryckmätare eller flödesmätare används om mediet är en gas, exempelvis luft. En flödesmätare används om mediet är en vätska, exempelvis vatten.

Behållaren 26 innefattar ett kärl innehållande ett trycksatt medium 37, exempelvis ett slutet tryckkärl eller en kompressor med trycksatt luft. Alternativt kan en trycksatt vätska, exempelvis vatten, användas. Mätutrustningen är då även försedd med trycksättande organ såsom pump eller liknande. Mediet i behållaren har ett övertryck motsvarande 0,5 - 4 bar, företrädesvis 0,5-2,0 bar. Mätutrustningen 25 är vidare försedd med en röranordning 31 och en kopplingsanordning 32 för att lösgörbart koppla behållaren 26 till rörets kontaktände 22,46.

Kopplingsanordningen 32 innefattar kopplingsdon 33 anpassade för tillfälliga rörsammankopplingar samt flödesreglerande anordningar 34 såsom ventiler.

Utvärderingsenheten 28 innefattar exempelvis en datorenhet med bildskärm, processor och datorprogramvara.

För att enkelt kunna undersöka förekomsten av kaviteter i borrhål är mätutrustningen sammansatt av anordningar som besvärsfritt kan bäras av en människa och förflyttas i de tunnlar och gruvor där bergstrukturen förstärkts. Mätutrustningen kan också placeras på ett fordon.

I figur 8a-c illustreras hur förfarandet för direkt detektering av en kavitet går till.

Bergstrukturytan indelas i provområden och bergförstärkning genomförs med vanliga förstärkningsorgan, exempelvis kirunabultar, samt med förstärkningsorgan innefattande en kanal enligt föreliggande uppfinning. Tätheten i bergförstärkningssystemet bestäms erfarenhetsmässigt. Efter genomförd bergförstärkning, då gjutmassan härdat färdigt, ansluts temporärt mätutrustningen till kanalen för detektering av förekomsten av kavitet. 10 15 20 25 30 533 789 _10.. l figur 8a visas ett förstärkningsorgan 7 med en kanal 15 införd i ett borrhål 1. Borrhålet år endast delvis fyllt av härdande gjutmassa, och en kavitet finns nära borrhålets botten.

Mätutrustningen med behållaren 26 kopplas till kanalens kontaktände 22 med kopplingsanordningen 32. Behållaren 26 innehåller ett trycksatt medium 37, exempelvis luft eller vatten. Företrädesvis används luft som medium eftersom det är enklare att handha och gör mindre skada om bergstrukturen skulle vara mycket dålig. Luft är ju ett expansivt medium vilket är bättre ur den aspekten. Det blir därtill lättare, enklare och snabbare att utföra mätning med en bärbar anordning för komprimering av luft. l enlighet med figur 8b öppnas en ventil 34 i kopplingsanordningen och mediet strömmar in i kanalen 15 och genom hålen 35. Det täckande höljet 39 expanderas eller pressas undan eller förstörs av det trycksatta mediet. Medlet tränger därmed ut i kaviteten 38 som föreligger i direkt anslutning till röret 19. Vid ett gasforrnigt medium då mätutrustningen är försedd med en tryckmätare 27 registrerar tryckmätaren en tryckförändring i form av ett tryckfall i mediet. lnforrnationen förs över till utvärderingsenheten med processom. Tryckfallet fortsätter tills trycket i mediet sjunkit och normaliserats. Tryckfallet indikerar förekomsten av en kavitet.

Därefter kopplas mätutrustningen med kopplingsanordningen bort fràn kontaktänden 22.

Detta illusteras i figur 8c där utvärderingsenheten 28, datorn, bearbetat informationen och visar en graf, en specifik kurva, för det uppmätta tryckfallet. Kurvans utseende indikerar förekomsten av kaviteter i borrhålet. Den lägre trycknivån, pe, kan användas för att beräkna storleken på kavitetsvolymen.

Vid ett vätskeformigt medium såsom vatten kan mätutrustningen vara försedd med en flödesmätare 50. Vätskan, vattnet, som förs till kanalen mäts med flödesmätaren som indikerar om ett medieflöde förs ln i kanalen från behållaren eller ej. Vid ett medieflöde kan även flödesvolymen registreras av flödesmätaren. Ett medieflöde indikerar förekomsten av en kavitet. Flödesvolymen anger volymen hos kaviteten. Om ingen tryckförändring eller medieflöde uppmäts bedöms bergförstärkningen uppfylla kraven på hållfasthet och säkerhet.

Kanalen 15,41 för införandet av det trycksatta mediet i borrhålet har en volym som fylls av det trycksatta mediet innan det tränger ut i kaviteten. Den initiala tryckförändringen och medieflödet är därför i första hand en indikation pà att det trycksatta mediet trängt ut i kanalen och fyllt upp densamma. En fortsatt tryckförändring och/eller medieflöde, när det trycksatta mediet tränger ut i kaviteten, påvisar förekomsten av en kavitet i borrhålet.

Gränsvärden för tryckfall och medieflöde för det initiala förloppet kan fackman namässigt beräknas och bestämmas utifrån kanalens dimensioner, exempelvis med hjälp av den 10 15 20 25 30 533 759 _11- allmänna gaslagen. När de beräknade grånsvärdena för tryckfall och medieflöde passeras säkerställs att detekteringen av förekomsten av en kavitet är korrekt.

Kavitetens volym kan även bestämmas med fysikaliska lagar om gaser och vätskor samt det uppmätta trycket p, Om gas används vid detekteringen kan kavitetens volym VK beräknas enligt: Allmänna gaslagen anger att p * V = n * R * T (T betraktas som konstant) Därmed erhålles att Vf * p, = pe* (V,,+V,) Där pf anger initialt tryck i behållaren, pe anger slutligt tryck i behållaren, Vf anger tryckkärlets volym. samt V., anger kavitetens volym inklusive kanalens volym.

Varje borrhàl som har ett förstärkningsorgan med kanal eller förstärkningsorganrör för detektering av kaviteter kontrolleras och markeras, och mätresultaten sparas och lagras i datorn. Om man med tidsintervall upprepar mätningen kan man även detektera om det sker förändringar i berget runt bergförstärkningsanordningen. Om en kavitet detekteras bör bergstrukturen förstärkas ytterligare. Eventuellt kan provområdet förtätas med fler förstärkningsorgan innefattande en kanal enligt uppfinningen. Efter genomförd bergförstårkning kan man återkommande mäta med mätutrustningen och då även detektera om det sker förändringar i bergstrukturen runt bergförstärkningsanordningen.

Kanalen 15,41 kan även fylla andra funktioner än att leda in ett medium i borrhålet. En annan funktion är att vid ett misstänkt avbrott på förstärkningsorganet eller förstärkningsorganröret kan ett instrument eller en tunn vajer föras in i kanalen 15,41 genom kontaktänden 22, 46 för att mäta avståndet till avbrottet. Kanalen kan även leda ut vatten från borrhålet. även detta kan vara en indikation på att avbrott på förstärkningsorganet föreligger och kräver tillsyn.

Genom att förfarandet för den direkta detekteringen av förekomsten av kaviteter enligt uppfinningen kan genomföras omgående efter bergförstärkning kan resultatet av förfarandet även användas för att bestämma om mängden gjutmassa eller dess konsistens skall varieras vid påföljande bergförstärkningsoperation i närliggande område.

Uppfinningen är inte begränsad till det ovan beskrivna och det på ritningarna visade utan kan ändras och modifieras på en rad olika sätt inom ramen för den i efterföljande patentkrav 533 759 _12- angivna uppfinningstanken.

Claims (13)

10 15 20 25 30 533 759 / 5 PATENTKRAV

1. Förfarande för direkt detektering av förekomst av en kavitet i ett borrhål (1) avsett för upptagande av ett förstärkningsorgan (7,40) vilket innefattar att: -härdande gjutmassa (6) injekteras i borrhålet (1 ), -ett förstärkningsorgan (7, 40) införes i borrhålet, -ett trycksatt medium (37) tiilföres borrhålet längs förstärkningsorganet vid förekomst av kavitet, -en tryckförändring i mediet mäts eller ett medieflöde detekteras, varvid ett tryckfall respektive förekomsten av ett medieflöde indikerar förekomst av en kavitet.

2. Förfarande enligt krav 1 där mediet tillförs via en kanal (15,41) innefattad i förstärkningsorganet (7, 40).

3. Förfarande enligt något av kraven 1 eller 2 där kanalen (15,41) omsluts av en rörvägg (20,43), och rörväggen innefattar minst ett radiellt riktat hål (35,44) varigenom mediet tillförs borrhålet vid förekomst av kavitet.

4. Förfarande enligt något av kraven 1-3 där öppningen (35,44) täcks med ett hölje (39) innan förstärkningsorganet (7,40) och kanalen (15,41) införs i borrhålet.

5. Förfarande enligt något av kraven 1-4 där kanalen (15) fästs på förstärkningsorganet innan förstärkningsorganet (7) införs i borrhålet.

6. Ett system för direkt detektering av förekomst av en kavitet i ett borrhål (1) avsett för upptagande av förstärkningsorgan innefattande ett làngsträckt förstärkningsorgan (7,40) kännetecknat av att systemet innefattar en behållare (26) innefattande ett trycksatt medium (37), att förstärkningsorganet (7, 40) innefattar en kanal (15,41) varigenom det trycksatta mediet i behållaren tillförs borrhålet längs förstärkningsorganet vid förekomst av kavitet längs kanalen (15,41). samt en tryckmåtare (27) eller en flödesmätare (50), där tryckmätaren mäter en tryckförändring eller flödesmätaren detekterar ett medieflöde, varvid ett tryckfall eller ett medieflöde indikerar förekomst av en kavitet.

7. System enligt krav 6 där kanalen (15,41) omsluts av en rörvägg (20,43), och rörväggen 10 15 20 25 533 769 innefattar minst ett radiellt riktat hål (35,44) varigenom mediet tillförs borrhålet vid förekomst av kavitet.

8. System enligt något av krav 6 eller 7 där kanalen (15,41) är rörformig och fäst vid förstärkningsorganet (7,40).

9. System enligt något av kraven 6 eller 7 där förstärkningsorganet består av ett förstärkningsorganrör (40) och kanalen (41) är integrerad i förstärkningsorganröret (40).

10. System enligt något av kraven 6-9 där förstärkningsorganröret (40) är vågformat utmed en del av sin längd.

11. Användning av ett system enligt något av krav 6-10 för direkt detektering av förekomst av en kavitet i ett borrhål (1 ) avsedd för upptagande av ett förstärkningsorgan (7,40).

12. Förstärkningsorgan för användning vid direkt detektering av förekomst av en kavitet l ett borrhål avsedd för upptagande av förstärkningsorgan kännetecknat av att förstärkningsorganet (7,40) innefattar en kanal (15,41) för införande av ett medium i borrhàlet (1 ) längs förstärkningsorganet vid förekomst av kavitet.

13. Förstärkningsorgan enligt krav 12 varvid kanalen (41) är integrerad i förstärkningsorganet (40).