Пристрій для визначення міцності масиву гірських порід

Пристрій для визначення міцності масиву гірських порід, що включає корпус, ударник з можливістю звороти о-поступального переміщення Корисна модель відноситься до гірської промисловості і може бути використана при підземній розробці родовищ корисних копалин для визначення міцнісних властивостей гірських порід. Відомий пристрій для визначення ударно контактної міцності гірських порід [Барон Л.И., Глатман Л.Б.. Контактная прочность горных пород. М.: Недра, 1966]. Недоліком відомого пристрою є його застосування тільки в лабораторних умовах. Для експериментальних вимірювань у виробках і, тим більше, у свердловинах, даний пристрій не придатний. Відомий пристрій для визначення міцності масиву гірських порід, що включає корпус, ударник з можливістю звороти о-поступального переміщення твердосплавним бойком, закріпленим на ударнику п'єзокерамічним детектором, що генерує при ударах електричні імпульси, амплітуда яких пропорційна силі реакції віддачі порід, приймач [В.В. Шестаков. Об одном подходе к оценке прочностных характеристик горных пород в массиве по скважинам./ФТПРПИ, 1998 р., № 2. с. 24-30]. Недоліком такого пристрою є складність конструкції в місці з'єднання підпружиненого ударника і спускового механізму, а також нестабільність енергії' удару, що впливає на точність визначення міцнісних характеристик гірських порід. Задачею корисної моделі є удосконалення пристрою за рахунок сталості напруги, накопиченої в конденсаторах, які стабілізують енергію удару при впровадженні ударника з бойком у стінку свердловини. твердосплавним бойком, закріпленим на ударнику п'єзокерамічним детектором, що генерує при ударах електричні імпульси, амплітуда яких пропорційна силі реакції віддачі порід, приймач, який відрізняється тим, що ударник виконаний з можливістю прискорення переміщення електромагнітом, що зв'язаний з конденсаторами, зарядка і розрядка яких через задані проміжки часу забезпечуються пультом керування. Технічна ефективність корисної моделі полягає в спрощенні конструкції пристрою і підвищенні точності визначення міцнісних характеристик гірських порід. Поставлена задача реалізується за рахунок того, що пристрій для визначення міцності масиву гірських порід включає корпус, ударник з можливістю зворотно-поступального переміщення твердосплавним бойком, закріпленим на ударнику п'єзокерамічним детектором, що генерує при ударах електричні імпульси, амплітуда яких пропорційна силі реакції віддачі порід, приймач. Відповідно ДО корисної моделі, ударник виконаний з можливістю прискорення переміщення електромагнітом, що зв'язаний з конденсаторами, зарядка і розрядка яких через задані проміжки часу забезпечуються пультом керування. Заявлений пристрій ілюструється принциповомонтажною схемою. Заявлений пристрій складається з корпусу 1, сердечника 2, ударника з твердосплавним бойком З, п'єзокерамічного детектора 4, пружини 5, котушки 6, конденсаторів 7, опору Rp з діодом 8, реле керування 9, електронного підсилювача 10, кабелю лінії зв'язку 11, кнопки 12, опору (Ro) 13, вимикача 14, пульта керування 15, приймача 16. Пристрій працює у такий спосіб. У свердловину засилають датчик у корпусі 1. Натисканням на кнопку 12, яка розташована на пульті керування 15, спрацьовує реле керування 9 і своїми контактами "подає" від батарейок напругу через кабель лінії зв'язку 11 на конденсатори 7. о со 7310 Для обмеження струмів зарядки конденсаторів 7 введений опір (Ro) 13, що обумовлює періодичність вимірювань. Щоб уточнити вплив е.д.с. самоіндукції котушки 6, у схему введений опір Ro з діодом 8. Накопичена напруга від конденсаторів 7 попадає на котушку 6, що приводить до втягування сердечника 2, виконаного зі спеціальної електротехнічної сталі. На робочому кінці сердечника 2 закріплений ударник із твердосплавним бойком 3 перетином 1мм, а на протилежному - п'єзокерамічний детектор 4. Ударник З прискорюється електромагнітом і з постійною акумулюємою енергією від конденсаторів 7 вдаряє об стінку свердловини. Упровадженню бойка протидіє реакція гірських порід. Закріплений з іншої сторони сердечника 2 п'єзокерамічний детектор 4 генерує при ударах електричні імпульси, амплітуда яких пропорційна силі реакції віддачі порід. Чим вище Комп'ютерна верстка М. Клюкін швидкість гальмування ударника, тим менше глибина проникнення бойка і вище амплітуда ударного імпульсу. Електричні імпульси напруги з виходу п'єзокерамічного детектора 4 надходять на вхід амплітудного аналізатора, що формує відповідний сигнал-код, одночасно з адресою фіксуємий у твердотільній пам'яті приймача 16. Сердечник 2 за допомогою пружини 5 повертається у вихідне положення. Після цього переміщають датчик по свердловині і вище описані операції повторюють. Форма і величина амплітуди імпульсу порівнюється із сигналами, раніше отриманими при таріровці, що дозволяє одержати середнє інтегральне значення амплітуди імпульсної характеристики ударної контактної міцності. Після виконання робіт приймач відключають за допомогою вимикача 14 від датчика. Підписне Тираж 28 прим Міністерство освгги І науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601