Спосіб визначення рівня механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу

Реферат: Спосіб визначення рівня механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу включає розміщення на досліджуваній шахтній підйомній посудині пристрою для приймання механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу, реєстрацію в кожній заданій точці спостережень механічних коливань шахтної підйомної посудини й обробку одержаних даних з визначенням рівня механічних коливань шахтної підйомної посудини. Приймання пристроєм механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу здійснюють на досліджуваній шахтній підйомній посудині в кожній заданій точці спостереження, що рівномірно розміщені по довжині вертикального шахтного ствола одночасно в трьох взаємно-перпендикулярних напрямках, а саме вертикальному, повздовжньому та поперечному з одночасною їх реєстрацією, а обробку одержаних даних здійснюють по кожному напрямку з визначенням, одним із відомих способів, інтегрального як рівня, так і просторового напрямку механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу. UA 101304 U (12) UA 101304 U UA 101304 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої справи, а саме до методів технічних досліджень стану армування та кріплення вертикального шахтного ствола при прямуванні по ньому шахтної прямої посудини. Вона призначена для визначення інтегрального як рівня, так і просторового напрямку механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу. Найближчим аналогом є спосіб визначення рівня механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу, що включає розміщення на досліджуваній шахтній підйомній посудині пристрою для приймання механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу, реєстрацію в кожній заданій точці спостережень механічних коливань шахтної підйомної посудини і обробку одержаних даних з визначенням рівня механічних коливань. (Технические средства сейсморазведки. - В кн.: И.И. Гурвич, В.П. Новоконов Сейсморазведка. Справочник геофизика. - Μ.: Недра, 1981. - С. 150-152, 157-159, 233-237). Згідно з найближчим аналогом при визначенні рівня механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу пристроєм для приймання механічних коливань є одиночний електродинамічний сейсмоприймач типу СВ-10Ц, що приймає механічні коливання тільки у вертикальному напрямку. Реєстрацію механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу тільки у вертикальному напрямку здійснюють за допомогою світлопроменевого осцилографу типу ОС-12 або Н-700. Обробку одержаних даних здійснюють за допомогою відомих кореляційних методик. Як значення рівня механічних коливань застосовують такий показник як швидкість коливань (мм/с) поверхні твердого середовища тільки у вертикальному напрямку. Недоліками відомого способу є мала ефективність формування бази даних щодо стійкості та несучої здатності армування та кріплення вертикального шахтного ствола при прямуванні по ньому шахтної підйомної посудини вузька область застосування. Недоліки викликані тим, що визначення рівня механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу виконують у послідовності, що включає розміщення на досліджуваній шахтній підйомній посудини пристрою для приймання механічних коливань шахтної підйомної посудини тільки у вертикальному напрямку, реєстрацію механічних коливань у кожній заданій точці спостережень і обробку одержаних даних з визначенням рівня механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу тільки у вертикальному напрямку. Дані обставини не дозволяють забезпечити достатньо можливу точність і достовірність визначення інтегрального як рівня, так і просторового напрямку механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу. Окрім того зазначене визначення рівня механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу не дасть можливості сформувати достовірну базу даних щодо стійкості та несучої здатності армування та кріплення вертикального шахтного ствола при прямуванні по ньому шахтної підйомної посудини з диференціацією технічної діагностики стану армування та кріплення вертикального шахтного ствола. Отже, відомий спосіб має вузьку область застосування та відповідно не сприяє експлуатації армування та кріплення вертикального шахтного ствола в безаварійному та безремонтному режимах. Причинами, що перешкоджають одержанню технічного результату найближчим аналогом корисної моделі, що заявляється, є: - розміщення на досліджуваній шахтній підйомній посудині пристрою для приймання механічних коливань шахтної підйомної посудини тільки у вертикальному напрямку приводить до малої ефективності забезпечення достатньо можливої точності та достовірності визначення інтегрального як рівня, так і просторового напрямку механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини, вузької області застосування та відповідно не забезпечить оптимізацію продовження строків безаварійної та безремонтної експлуатації армування та кріплення вертикального шахтного ствола; - реєстрація в кожній заданій точці спостереження механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини тільки у вертикальному напрямку приводить до неможливості визначення складових стану досліджуваної шахтної підйомної посудини в трьох взаємно перпендикулярних напрямках, вузької області застосування та відповідно не забезпечить оптимізацію продовження строків безаварійної та безремонтної експлуатації армування та кріплення вертикального шахтного ствола; - обробка одержаних даних з визначенням рівня механічних коливань шахтної підйомної посудини тільки у вертикальному напрямку приводить до низького рівня формування бази даних щодо стійкості та несучої здатності армування та кріплення вертикального шахтного 1 UA 101304 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ствола та відповідно не забезпечить оптимізацію продовження строків безаварійної та безремонтної експлуатації армування та кріплення вертикального шахтного ствола. Задачею корисної моделі, що заявляється, є удосконалення способу визначення рівня механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу, в якому шляхом забезпечення можливості визначення інтегрального як рівня, так і просторового напрямку механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу за рахунок точного та достовірного визначення складових рівня механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини одночасно в кожній заданій точці спостережень, що рівномірно розміщені по довжині вертикального шахтного ствола в трьох взаємно перпендикулярних напрямках механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу. Технічний результат при здійсненні корисної моделі полягає в підвищенні ефективності формування бази даних щодо стійкості та несучої здатності армування та кріплення вертикального шахтного ствола з диференціацією технічної діагностики стану армування та кріплення при прямуванні по вертикальному шахтному стволу шахтної підйомної посудини, розширення області застосування й оптимізації продовження строків безаварійної та безремонтної експлуатації армування та кріплення вертикального шахтного ствола із забезпеченням безпечних умов праці технологічного персоналу. Поставлена задача вирішується тим, що у способі визначення рівня механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу, що включає розміщення на досліджуваній шахтній підйомній посудині пристрою для приймання механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу, реєстрацію механічних коливань підйомної посудини та обробку одержаних даних з визначенням рівня механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини. Згідно з корисною моделлю, приймання пристроєм механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу здійснюють на досліджуваній шахтній підйомній посудині в кожній заданій точці спостережень, що рівномірно розміщені по довжині вертикального ствола одночасно в трьох взаємно перпендикулярних напрямках, а саме вертикальному повздовжньому та поперечному з одночасною їх реєстрацією, а обробку одержаних даних здійснюють по кожному напрямку з визначенням, одним із відомих способів, інтегрального рівня, і просторового напрямку механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу. Суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є: - розміщення на досліджуваної шахтній підйомній посудині пристрою для приймання механічних шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу; - реєстрація механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу; - обробку одержаних даних реєстрації з визначенням рівня механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу. Новими суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є: - приймання пристроєм механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу здійснюють одночасно на досліджуваній шахтній підйомній посудині в трьох взаємно перпендикулярних напрямках, а саме вертикальному повздовжньому та поперечному в кожній заданій точці спостережень, що рівномірно розміщені по довжині вертикального шахтного ствола; - реєстрація механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу здійснюється одночасно на досліджуваній шахтній підйомній посудині в трьох взаємно перпендикулярних напрямках, а саме вертикальному повздовжньому та поперечному в кожній заданій точці спостережень, що рівномірно розміщені по довжині вертикального шахтного ствола; - обробка одержаних даних реєстрації механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу здійснюється по кожному напрямку з визначенням, одним із відомих способів, інтегрального як рівня, так і просторового напрямку механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу. Завдяки тому, що приймання механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу здійснюють одночасно в трьох взаємно 2 UA 101304 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 перпендикулярних напрямках стає можливим досягти точного та достовірного визначення складових стану механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини, то це буде сприяти підвищенню ефективності формування бази даних щодо стійкості та несучої здатності армування та кріплення вертикального шахтного ствола, розширенню області застосування. Завдяки тому, що реєстрація механічних коливань шахтної підйомної посудини здійснюють в трьох взаємно перпендикулярних напрямках стає можливим за одну реєстрацію механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини розширити об'єм інформації щодо стану досліджуваної, розширити область застосування й оптимізувати продовження строків безаварійної та безремонтної експлуатації армування та кріплення вертикального шахтного ствола. Завдяки тому, що обробка одержаних даних реєстрації механічних коливань шахтної підйомної посудини здійснюється по кожному напрямку з визначенням, одним із відомих способів, інтегрального як рівня, так і просторового напрямку механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини стає можливим за одну обробку даних реєстрації механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини одержання конкретного для даної досліджуваної шахтної підйомної посудини фізичного стану з визначенням як наявності, так і положень аномальних зон у вигляді внутрішніх порушень, тріщинуватості, армування та кріплення вертикального шахтного ствола, обумовлених як природними, так і техногенними факторами, то це буде сприяти підвищенню ефективності формування бази даних щодо стійкості та несучої здатності армування та кріплення вертикального шахтного ствола з диференціацією технічної діагностики стану армування та кріплення при прямуванні по вертикальному шахтному стволу шахтної підйомної посудини, розширенню області застосування й оптимізації продовження строків безаварійної та безремонтної експлуатації армування та кріплення вертикального шахтного ствола, що дасть можливість забезпечити безпечні умови праці технологічного персоналу. Суть корисної моделі, що заявляється, пояснюється кресленнями, де: - на фіг. 1 зображений вертикальний розріз частини породного масиву, в якому збудовано вертикальний шахтний ствол з підйомною шахтною посудиною, на якій вимірюють рівень механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу; - на фіг. 2 - схема одночасного вимірювання механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини в трьох взаємно перпендикулярних напрямках, а саме - вертикальному повздовжньому та поперечному; - на фіг. 3 - графік змін інтегрального рівня (швидкості) механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу по довжині вертикального шахтного ствола; - на фіг. 4 - графік змін в трьох взаємно перпендикулярних напрямках, а саме вертикальному, повздовжньому та поперечному, інтегрального просторового напрямку механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по довжині вертикального шахтного ствола. Спосіб здійснюється наступним чином. На досліджуваній шахтній підйомній посудині 1 вертикального шахтного ствола 2, збудованого в породному масиві 3, виконують вимірювання рівня механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини 1, що прямує по довжині вертикального шахтного ствола 2 в напрямку А за допомогою підйомного каната 4. Посудина 1 прямує на роликах 5 по провідникам 6. Вертикальний шахтний ствол 2 має кріплення з бетону 7, в який вмонтовано розстріли 8 (фіг. 1). Вимірювання виконують у пункті Б на досліджуваній підйомній посудині 1 шахтного ствола 2 пристроями 9 для приймання механічних коливань досліджуваної підйомної посудини 1 вертикального шахтного ствола 2 в точках спостереження 10, рівномірно розміщених, як і розстріли 8, по довжині вертикального шахтного ствола 2. Вимірювання проводять одночасно в кожній заданій точці спостережень 10, що відповідають розміщенню розстрілів 8, трьома пристроями 9 у трьох взаємно перпендикулярних напрямках, а саме вертикальному 11 повздовжньому 12 та поперечному 13. Дані вимірювань по кожному напрямку 11, 12, 13 реєструються реєстраторами рівня механічних коливань 14, що з'єднані з пристроями 9 гнучкими кабелями 15 (фіг. 2). Обробку одержаних даних реєстрації виконують із застосуванням одного з відомих способів за допомогою відомих кореляційних методик. Така послідовність і характер вимірювань, реєстрації та обробки даних вимірювань дозоляють одночасно визначити для кожної точки спостережень 10 інтегральний як рівень, так і просторовий напрямок механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини 1 вертикального шахтного ствола 2 при прямуванні в напрямку А шахтної підйомної посудини 1 по 3 UA 101304 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вертикальному шахтному стволу 2. Дані визначення рівня механічних коливань досліджуваної підйомної посудини 1 вертикального шахтного ствола 2 при прямуванні в напрямку А шахтної підйомної посудини 1 по вертикальному шахтному стволу 2, представлені у вигляді графіків 16 і 17. Графік 16 - графік змін інтегрального рівня (швидкості, мм/с) механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини 1 при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу 2 кожної точки спостережень (номер точки спостережень) по довжині вертикального шахтного ствола 2 (фіг. 3). Графік 17 - графік змін інтегрального просторового напрямку механічних коливань досліджуваної підйомної посудини 1 при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу 2 для кожної точки спостережень (номер точки спостережень) по довжині вертикального шахтного ствола 2 (фіг. 4). Зменшені показники інтегрального як рівня, так і просторового напрямку механічних коливань досліджуваної підйомної посудини 1 при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу 2 на графіках 16 і 17 (фіг. 3 та 4) свідчать як про наявність, так і про положення аномальних зон у вигляді внутрішніх порушень, тріщинуватості, порожнин у провідниках 6, бетоні 7, розстрілах 8 армування та кріплення вертикального шахтного ствола 2, обумовлених як природними, так і техногенними факторами. Результати конкретного визначення Інтегрального як рівня, так і просторового положення напрямку механічних коливань досліджуваної підйомної посудини 1 при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу 2 дозволяють зробити об'єктивний висновок щодо апроксимуючого стану провідників 6, бетону 7, розстрілів 8 армування та кріплення вертикального шахтного ствола 2, що дасть можливість оптимізувати продовження строків безаварійної та безремонтної експлуатації вертикального шахтного ствола 2, а також забезпечить безпечні умови праці технологічного персоналу та розширення області застосування. Приклад. Промислові випробування корисної моделі, що заявляється, були проведені при визначенні рівня механічних коливань досліджуваної підйомної посудини у вигляді кліті для спуску-підйому людей і матеріалів по вертикальному стволу шахти № 9/10 ПАТ "Марганецький ГЗК". Вимірювання виконували одночасно в кожній точці спостережень трьома сейсмоприймачами типу СВ-10Ц у трьох взаємно перпендикулярних напрямках, а саме вертикальному повздовжньому та поперечному. Реєстрацію даних вимірювань здійснювали трьома світлопроменевими осцилографами типу ОС-12. Обробку одержаних даних реєстрації проводили за допомогою відомих кореляційних методик. Усього було виконано 140 спостережень. На основі виконаних вимірювань, реєстрації й обробки даних вимірювань установлено, що по довжині ствола має місце наявність двох аномальних зон у вигляді порушень армування та кріплення вертикального шахтного ствола, а також зробити висновок щодо апроксимуючого стану вертикального шахтного ствола, обумовлених як природними, так і техногенними факторами. Це у свою чергу дало можливість оптимізувати продовження строків безаварійної та безремонтної експлуатації вертикального шахтного ствола, а також забезпечення безпечних умов праці технологічного персоналу. Здійснення корисної моделі, що заявляється, дасть можливість досягти високоефективної ресурсо- та енергозберігаючої технології підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу визначення рівня механічних коливань з безпечними умовами праці технологічного персоналу. Крім того підвищити ефективність формування достовірної бази даних щодо стійкості та несучої здатності армування та кріплення вертикального шахтного ствола. Корисна модель, що заявляється, дозволяє розширити область застосування способу, оптимізувати проводження строків безаварійної та безремонтної експлуатації вертикальних шахтних стволів. Технічний результат досягається за рахунок точного та достовірного визначення складових апроксимуючого стану механічних коливань досліджуваної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу одночасно в кожній заданій точці спостережень по довжині вертикального шахтного ствола в трьох взаємно перпендикулярних напрямках, а саме вертикальному, повздовжньому та поперечному з визначенням аномальних зон у вигляді порушень армування та кріплення вертикального шахтного ствола шляхом забезпечення можливості визначення інтегрального як рівня, так і просторового напрямку механічних коливань досліджуваної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу. 4 UA 101304 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Спосіб визначення рівня механічних коливань шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу, що включає розміщення на досліджуваній шахтній підйомній посудині пристрою для приймання механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу, реєстрацію в кожній заданій точці спостережень механічних коливань шахтної підйомної посудини й обробку одержаних даних з визначенням рівня механічних коливань шахтної підйомної посудини, який відрізняється тим, що приймання пристроєм механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу здійснюють на досліджуваній шахтній підйомній посудині в кожній заданій точці спостереження, що рівномірно розміщені по довжині вертикального шахтного ствола одночасно в трьох взаємноперпендикулярних напрямках, а саме - вертикальному, повздовжньому та поперечному з одночасною їх реєстрацією, а обробку одержаних даних здійснюють по кожному напрямку з визначенням, одним із відомих способів, інтегрального як рівня, так і просторового напрямку механічних коливань досліджуваної шахтної підйомної посудини при її прямуванні по вертикальному шахтному стволу. 5 UA 101304 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6