Способ оповещения об опасных обрушениях кровли в лавах и устройство для осуществления способа

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(54) СПОСОБ ОПОВЕЩЕНИЯ ОБ ОПАСНЫХ ОБРУШЕНИЯХ КРОВЛИ В ЛАВАХ И УСТРОИСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА1. Способ оповещения об опасных обрушениях кровли в лавах, включающий измерение временного шттервала выхода стойки призабойной крепи на рабочее сопротивление,отличающийся тем, что задают безопасный временной интервал выхода стойки на рабочее сопротивление, сравнивают его с измеренным и при меньшем значении измеренного шттервапа по сравнению с заданным формируют сигнал оповещения.2. Устройство для оповещения об опасных обрушения) кровли в лавах, включающее датчик перемещений и самопитнущий манометр,оттгчатощееся тем, что устройство снабжено последовательно соединенным датчиком вре Г .(71) Заявитель Производственное объединение Беларуськалрпй (В)(73) Патентообладатель Производственное объединение Беларуськалий (ВУ)мени, генератором-усилителем, приемником И релейной схемой, выходы которой подключены к самошштушему манометру и устройствам световой и звуковой сигнализации, при этом на подвижной части преобразователя давления датчика перемещений установлен магнитный возбудитель перемещений, а вЬ 1 ход датчика перемещений связан со входом датчика времени и вторым входом генератора-усилителя.(56) 1. Арделиев К.А., Ахматов В.И., Катков Г.А. Методы и приборы для исследования прояв лений горного давления. - М. Наука, 1964. С.65.Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для оповещения работников об опасных обрушениях кровли в лавах калийных пластов.Известен способ и устройство контроля обрушений кровли в торных выработках, базнругощийся на регистрации звуковых импульсов от расслоения и трещинообразования с помощью сейсмической аппаратуры, например в угольных шахтах аппаратурой ЗУА-2 ВЧ 1. Недостатком способа и аппаратуры является практическая невозможность использования в лавах при относительно непрерьтвном подвигании забоя и особенно в лавах, отрабатывающих калийную соль, поскольку последняя обладает высокой пластичностью.Недостатком этого способа и устройства также ЯВЛЯЕТСЯ ОПЭСНОСТЪ процесса ВИЗУНЛЬНОГО КОНТРОЛЯ за ОПУСКЗНИВМ ПОРОД КРОВЛИ вследствие отсутствия дистанционной автоматической системы оповешет-шя.Наиболее близким по технической сущности к заявляемьш способу и устройству является выбранные в качестве прототипа способ и устройство для контроля за опусканием кровли в выработках.Способ вкшочает измерение времени выхода стойки призабойной крепи на рабочее сопротивление.Устройство состоит из датчика сдвиэкения пород, преобразователя давления и самопишущего манометра.Недостатком этого способа и устройства является Необходимость визуального контроля за записью показаний самописца, установленного в непосредственной близости от стойки, невозможность оперативного оповешет-Шя в случае опасного обрушения кровтш в лавах. Задача, на решение которой направлено изобретение, состояла в том, чтобы создать надежные средства контроля состояния кровли и оперативное оповещение работающих в лаве при возникновении предельных нагрузок.Поставленная задача решена следующим образом. В процессе очистной выемки в лаве в каэкдом рабочем Цикле измеряют время вьтхода стойки призабойной крепи на рабочее сопротивление, сравнивают его с заданным безопасным интервалом времени вьвтода стойки на рабочее сопротивление и при меньшем значении измеренного временного интервала по сравнению с заданным формируют сигнал оповещения об опасном обрушении кровли.Предлагаемое устройство содержит датчик перемещений и самопишущий манометр. Устройство снабжено последовательно соединенньгми датчиком времени, генераторомусилителем, приемником и релейной схемой, 10выходы которой подключены к самопишушему манометру и устройствам световой и звуковой сигнатщзацтти, при этом на подвижной части преобразователя давления датчика перемещений установлен возбудитель перемещеншч, а выход датчика перемещений связан со входом датчика времени и вторым входом генератора-усилителя.Явление ускоретшя выхода стойки на рабочее сопротивление при опасных обрушениях кровли положено в основу предлагаемого способа. Контролируя время выхода стойки призаботдптой крешг на рабочее сопротивление, сравнивая его с интервалом времени,характерным для опасных обрушений, возможно получать танформашгтю о повышенной вероятности возтштсттовения обрушении кровли. Если этот интервал времени уменьшается по сравнению с нормальным - породы кровли склонны к опасному обрушению.Проведенные в Белорусском научно-исследовательском И проектном институте галургии исследования позволяют сделать заключение, что для условий рудников ПО Беларуськалий перед опасными обрушениями кровли время выхода гидравлической стойки на рабочее сопротивление составляет 10-45 минут в зависимости от ттиша применяемой крепи, параметров потепления, скорости подвитания и других горно-технических факторов конкретного очистного забоя.По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня теги-типа,что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию новизна.По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известною уровня техники, что позволяет сделать вьгвод о его соответствии критерию изобретательский уровень.Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может бьпъ многократно использована в горном деле для оповещения о возможных опасных обрушения) кровли в лавах,что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию промышленная применимостъ.На фиг.1 изображена схема устройства для осуществления способа. На фиг 2 - датчик перемещений.Устройство (фиг.1) состоит из датчшса неремещений 1, гтшравлически связанного с поршневой полостью гидростойпш 2, датчика предельного времени 3, генератора-усилителя импульсов 4, приемншса щтпульсов 5, релейной схемы 6, преобразователей 7.Датчик перемещений (фиг.2) состоит из неподвижного нижнего контакта 8, неподвижного верхнего контакта 9 и магнитного возбудителя перемещений 10, установленного на подвижной части преобразователя давления 11. Нижний неподвижный контакт 8 соответствует положению подвижной части преобразователя давления при 0 давления жидкости в поршневой полости стойки (при полностью разгруженной стойке). Верхний неподвижный контакт 9 соответствует положению подвижной части датчика при давлении хщцкости в поршневой полости стойки,равном ее рабочему сопротивлению.Способ и устройство реадшзованы следующим образом.Магнитный возбудитель перемещений,устанонленнът на подвижной части преобразователя давления датчика перемещений 10 связан Механико-гидравлической связью с поршневой полостью стойки забойной крепи,который при своем перемещении во времени пересекает магнитное поле неподвижных контактов 8,9 и в цепи возникает ЭДС, которая поступает в генератор-усилитель 4. Датчик времени 3 генерирует импульсы ЭДС по заранее заданной программе, которые через определенные интервалы также поступают в генератор-усилитель 4.Следует отметить, что программа датчика времени 3 исходит из заранее установленной величины опасной скорости деформации кровли, моменту которой соответствует интервап времени между импульсами ЭДС. Если момент времени ЭДС контактов 8 и 9 совпадает, в генераторе-усилителе формируется усиленный сигнал, на мощность которого и настроен приемник этих сигналов, который. как правило, устанавливается на поверхности. Принятый сигнал от приемника 5 через релейную схему 6 поступает на преобразователи 7 (самописец, диспетчерская сигнатшзация,звуковая и световая сигнализация в лаве). Очевидно, что такой способ и устройство независимы от субъективности наблюдателя и автоматически сшнализирует об опасности обрушений кровли -в лаве. Поскольку датчик времени является рещшируемьш, областъ использования устройства расширяется практически на шобые горно-технические условия.Использование способа и макета устройства и условиях рудников Старобинского калийного месторождения показало их высокую эффективность.Своевременное оповещение не только способствует повышению безопасности горнорабочих, но и дает экономический эффект на каждом заранее спрогнозированном обрушении кровли.Государственное патентное ведомство Республиш Беларусь.