Устройство для определения выбросоопасных зон угольного пласта

 

О П И С А Н И Е, 8942О7

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Реслублнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.06.79 (21) 2782479/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Г1риоритет— (51) М. Кл.з

Е 21 F 55/00

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 30.12.8! . Бюллетень ¹ 48

Дата опубликования описания 05.01.82 (53) УДК 622.831. .622.834 (088;8) по девам изобретений и открытий

"72) Авторы изобретения. ° ". .. Я.=

Б. Н. (Огай. Н. И. Попов и А. Г1. КулЬков (..".. ."" и

11

Институт горного дела Сибирского отделени)я АН:-СССР ..:

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙС ГВО ДЛЯ () I; I,, .; .1Е,, 1.1с

ВЫБРОСООПАСНЫХ ЗОН У! C .,. IÛ ;, I 1ЛА .1.- .

Изобретение относится к горнопромы ц ленности и может быть использовано для определения выбросоопасности угольного пласта.

Известно устройство для определения выбросоопасности угольных пластов, состоящее из оборудования для бурения контрольных шпуров, герметизатора шпуров и газового расходомера для определения скорости газовыделения, с помощью которой определяют выбросоопасность угольного пласта (1), Недостатком данного устройства следует считать большую погрешность измерения начальной скорости газовыделения, что обуславливает низкую точность прогноза выбросоопасности, а также те значительные трудности, с которыми приходится сталкиваться при герметизации шпуров. Кроме того, с помошью этого устройства практически невозможно произвести оценку противовыбросных мероприятий и оценку применяемой технологии ведения горных работ. 20

Известно также устройство для определения выбросоопасных зон угольного пласта, включающее средство разрушения угля, содержащее к; рпус; разрушаюгций орга»-. соединенное со сре,яством измерения характеристик прочности угля, содержащее корпус, измери льную пружину и механизм гра фической рсгистрапи1 характеристик прочности угля. имеюш:. i) з нсывающее приспособление, диа р ммн;:с ленг,, барабаны, лентопротяжный механизм (2).

Недостатком данного устройства является относительно невысокая точность измерения прочности угля.

Цель изобретения — — повышение точности определения характеристик прочности угля и установления выбросоопасных зон угольного пласта.

Поставленная цель достигается тем, что средство разрушения угля выполнено в виде ручного сверла, а корпус средства измерения характеристик прочности угля выполнен из двух частей, одна из которых (неподвижная) жестко закреплена на корпусе ручного сверла, а другая снабжена рукоятками и выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси устройства относительно неподвижной части, при этом средство измерения характеристик прочности угля выполнено с измери894207

Формула изобретения

3 тельной пружиной сжатия и снабжено дополнительной измерительной пружиной сжатия, с помощью которых подвижная часть средства измерения характеристик прочности угля соединена с неподвижной частью.

На чертеже представлено устройство для определения выбросоопасных зон угольного пла ста, об щий вид.

Устройство состоит из ручного бурового сверла 1, снабженного разрушающим органом, буровой штангой 2 с коронкой. Неподвижная часть 3 средства измерения характеристик прочности угля (динамографа) жес тко закреплена на корпусе сверла 1. Подвижная часть 4 динамографа соединена с неподвижной частью 3 через витые цилиндрические пружины 5 и 6 сжатия и может перемещаться относительно неподвижной части 3 в обе стороны вдоль продольного устройства оси. На подвижной части 4 закреплены две рукоятки 7, за которые держится бурильщик, и подвижная часть снабжена записывающим приспособлением 8, посредством которого осуществляется запись усилий подачи на диаграммную ленту, намотанную на расположенный внутри неподвижной части 3 барабан 9, приводимый во вращение лентопротяжным механизмом 10, также расположенным внутри неподвижной части 3.

Устройство работает следующим образом.

Включают буровое сверло 1 и начинают бурение шпура. При этом усилие подачи сверла передается от бурильщика через рукоятки 7 подвижной части 4 динамографа, а от нее через пружины 5 и 6 неподвижной части 3 и сверлу 1. Если бурильщик давит на ру.коятки 7 от себя, то создает, так называемые, положительные усилия подачи, то подвижная часть 4 перемещается поступательно вдоль неподвижной части 3 вперед и сжимает пружину 5. Если бурильщик тянет рукоятки 7 к себе, т. е. создает отрицательные усилия подачи, то подвижная часть

4 перемещается относительно неподвижной части 3 назад и сжимает пружину 6.

Таким образом, пружины 5 и 6 являются датчиками положительных и отрицательных усилий. Записывающее приспособление

8, расположенное на подвижной части 4, перемещается вместе с ней и вычерчивает на диаграммной ленте кривую усилий подачи сверла (динамограмму). Барабан с диаграммной лентой при этом вращается вокруг оси, совпадающей с осью бурового сверла 1. Лентопротяжный механизм обеспечивает равномерность движения ленты. Полученная динамограмма позволяет следующим образом судить о выбросоопасности угольного пласта. В зоне пласта, неопасной по внезапным выбросам, уголь является прочным. Горное давление и давление газа не могут его разрушить, и чтобы пробурить шнур, необходимо постоянно давить на систему динамограф-сверло, т. е. на динамо5

Зо

55 грамме будут записаны в основном положительные усилия. Зона пласта, подверженная внезапным выбросам, имеет низкую прочность и высокую тектоническую нарушенность угля. На некотором расстоянии от груди забоя выработки (1,5 — 2 м) гоное давление и давление газа активно разрушают массив, в TQM числе B виде микровыбросов угля и газа, шпур быстро заполняется разрушенным углем, который находится в уплотненном состоянии. Вращение витой штанги 2 при этом приводит с одной стороны к транспортировке штыба в сторону устья шпура, и с другой к появлению силы реакции, ориентированной в направлении бурения. Вращающаяся витая штанга 2, отталкиваясь от штыба, движется вперед. Если скорость бурения будет значительной, то выход штыба увеличится настолько, что буровой инструмент будет зажат и шпур окаже1ся недобуренным. Чтобы не допустить этого, бурильщик ограничивает скорость бурения, создавая отрицательные усилия подачи (он не давит на динамограф и сверло, а, наоборот, тянет их на себя). Увеличение глубины шнура при отрицательном усилии на буровой инструмент является характерным признаком того, что идет процесс разрушения угольного массива в результате действующих в нем сил. Это служит признаком выбросоопасности.

Применение предлагаемого устройства по зволяет повысить точность показателей выбросоопасности для опасных и неопасных зон угольного пласта. Кроме того, применение данного устройства позволяет снизить затраты рабочего времени при определении выбросоопасных зон в призабойной части пласта за счет исключения операций герметизации шпура и замеров скоростей газовыделения и выхода бурового штыба из шпуров, что подтверждает хронометраж всех проводимых операций.

Устройство для определения выбросоопасных зон угольного пласта, включающее средство разрушения угля, содержащее корпус и разрушающий орган, соединенное со

cðåäñòBoM измерения характеристик прочности угля, содержащее корпус, измерительную пружину и механизм графической регистрации характеристик прочности угля, имеющего записывающее приспособление, диаграммную ленту, барабан, лентопротяжный механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения характеристик прочности угля и установления выбросоопасных зон угольного пласта, средство разрушения угля выполнено в виде ручного сверла, а корпус средства измерения характеристик прочности угля выполнен из двух частей. одна из которых (неподвижная) 894207

Составитель А. Дудченко

Редактор М. Ткач Техред A. Бойкас Кор ректо р М. Ш ар ош и

Заказ 11420/53 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 жестко закреплена на корпусе ручного сверла, а другая снабжена рукоятками и выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси устройства относительно неподвижной части, при этом средство измерения характеристик прочности угля выполнено с измерительной пружиной сжатия и снабжено дополнительной измерительной пружиной сжатия, с помощью которых подвижная часть средства измерения характеристик прочности угля соединена с неподвижной частью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 588389, кл. Е 21 F 5)00, 1974.

2. Барон Л..И. Определение свойств горных пород. М., Государственное научно-тех-. ническое изд-во лит-ры по горному делу, 1962, с. 293 — 294.