Изобретение относится к измерительной технике и горному делу, в частности, к устройствам для измерения смещения массива горных пород с помощью многоточечных экстензометров.
Известны устройства для измерения смещения пород непосредственной кровли в горных выработках с помощью глубинных реперов [1].
Недостатком устройства является использование реостатного датчика с независимо скользящими по реохорду контактами. Механические контакты быстрее изнашиваются и неудобны в эксплуатации.
Известны глубинные реперы, конструкция которых обеспечивает возможность фиксации вертикального смещения пород, включающий якорь, выполненный в виде плит, закреплённых на разной глубине скважины и снабжённых гибкой штангой [2].
Недостатком устройства является использование механических частей, приводящий постепенно к изнашиванию устройства. Устройство непригодно для долговременной эксплуатации.
Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для проведения наблюдений за смещением горных пород с помощью глубинных реперов, представляющее собой раму в виде двух металлических стоек, соединённых прямой осью, несущей блоки с перекинутыми через них проволоками, каждая из которых закреплена одним концом на глубинном репере, а другим концом соединена с грузом. К раме, параллельно оси с блоками, прикреплена планка с отсчетной шкалой [3].
Недостаток устройства заключается в громоздкости, с точки зрения эксплуатации. Расположение блоков на оси, в одной плоскости с металлическими стойками, приводит к перекосу крайних выводных со скважины проволок, что ведет к срыву их с блоков, отрицательно сказывается на наблюдениях и ограничивает количество наблюдаемых реперов.
Целью настоящего изобретения является повышение надёжности, точности наблюдений в реальном масштабе времени и обеспечение возможности автоматизированного съёма информации.
Сущность предлагаемого изобретения (Фиг. 1-2) заключается в том, что для повышения точности измерения на задаваемых глубинах, смещения горных пород в основании плотины и автоматизированного съёма информации из имеющегося контрольно-изыскательного туннеля, между пластом растворимого пласта и противофильтрационной завесы, по обеим сторонам в скважинах вмонтированы два 3-х точечных экстензометра и выполнена заполнительная цементация скважины, где оголовка стержней экстензометра соединена со струнными преобразователями.
Устройство для контроля смещения массива горных пород включает
каменно-набросную плотину 1, растворимый пласт 2 с козырьковой цементацией 3, противофильтрационную завесу 4, контрольно-изыскательский туннель 5, 3-х точечные экстензометры 6, скважины 7, якоря стержней 8, стержни 9, железобетонную обделку туннеля 10 и струнные преобразователи 11. Из контрольно-изыскательского туннеля 5 в каждом измерительном створе выполнены горизонтальные скважины 7, в сторону растворимого пласта 2 и в сторону противофильтрационной завесы 4, где в этих скважинах монтируют стержни 9 с якорями 8, с последующей заполнительной цементации скважины. Стержни 9 соединены со струнными преобразователями 11, позволяющие осуществить периодический съём информации о смещении массива.
Устройство работает следующим образом: при смещении массива горных пород стержня экстензометра, с якорями, находящиеся на разных глубинах соединённых со струнными преобразователями, натягивают струны преобразователя и по степени натяжки струны, который измеряется регистратором, определяют периодический величины смещения массива горных пород.
Таким образом, предлагаемое устройство повышает точность измерения и долговечность, обеспечивает простоту и комфортность процесса измерения на трёх разных глубинах, позволяет подключить систему измерения к системе автоматизации, по трудозатратам и дороговизне является оптимальным вариантом реализации системы на практике, отвечает всем требованиям безопасности гидротехнического сооружения.
