Разработан прибор для регистрации и сигнализации об опасных деформациях массива и крепей. Прибор состоит из глубинного репера произвольной конструкции и датчика линейных перемещений, соединенного с репером тяжем. Корпус датчика (диаметр 40 мм, длина 400 мм, масса 1,9 кг) имеет распорное устройство для фиксирования его в шпуре. Внутри корпуса помещен стакан с установочным винтом и захватом. В стакане находится груз, удерживаемый фиксирующими пружинами. Перед установкой в шпуре датчик настраивают на величину допускаемой деформации. При монтаже прибора в шпур последовательно вводят глубинный репер с тяжем и датчик, соединенные захватом. С помощью распорного устройства корпус датчика закрепляют в устье шпура.

При возникновении подвижек в пределах контролируемого слоя породы (от точки закрепления глубинного репера до контура выработки) происходит взаимное перемещение корпуса датчика и стакана. При достижении величины допускаемой деформации фиксирующие пружины разжимаются и груз выпадает из стакана.

В зоне действия взрыва, где могут быть повреждены коммутационные провода, о возможности обрушения сигнализирует выпавший из прибора и зависающий на тросике груз. При расположении прибора вне зоны действия взрыва в корпус прибора вставляется пробка с электроконтактом, включающаяся в сигнальную сеть. Выпавший груз замыкает контакт, и подается световой или звуковой сигнал. Это позволяет своевременно оповестить рабочих об опасности и принять меры для усиления крепи. Перед возведением постоянной обделки прибор извлекают из шпура для дальнейшего использования.

На строительстве Нурекской ГЭС в 1967—1969 гг. институтом Оргэнергострой совместно с трестом Гидроспецстрой была проведена производственная эксплуатация опытной партии приборов. В подземных выработках на восьми контрольных створах установили 44 прибора. В действующем забое туннеля № 7 приборы были установлены в процессе крепления выработки железобетонными анкерами с металлической сеткой. Репера устанавливали на глубине 2,5 м. Коммутация приборов и сигнальной сети проведена4 через трое суток после установки приборов. Через 12 суток (при продвижении забоя от контрольного створа на 30 м) в кровле возникли максимально допустимые деформации зарегистрированные приборами. При этом были поданы световой и звуковой сигналы. Для стабилизации провели торкретирование поверхности выработки слоем толщиной 5 см. Последующие наблюдения за приборами не показали роста деформаций. Срок эксплуатации приборов в створе составил 167 дней.

В кровле туннеля было установлено четыре прибора на расстоянии 230 м от действующего забоя. Репера закрепили на глубине 2,7 м. Выбор места этого контрольного створа был обусловлен тем, что на данном участке выработка пересекала контактную трещину, заполненную глинкой трения. В своде выработки, закрепленной железобетонными анкерами и набрызгбетоном, наблюдались раскрытие трещин и мелкие вывалы породы. Поэтому на контролируемом участке была усилена временная крепь: нанесено новое покрытие из набрызгбетона и установлены анкера. За время наблюдений (162 дня) на данном участке деформации кровли выработки не превысили допустимой величины (5 мм).

В действующем туннеле свод крепили железобетонными анкерами и набрызгбетоном. Шнуры под анкера и приборы бурили машиной СБУ-4. Коммутация сигнальной сети приборов выполнена через 5 дней после их установки. При последующей проходке в 20 м от контрольного створа была встречена контактная зона, заполненная глинкой трения при сильном обводнении скального массива. Это привело к возникновению сразу же после вскрытия выработки вывала большого объема и вызвало необходимость забетонировать свод туннеля вплоть до участка контрольного створа. Наличие сигнальной сети позволило повысить безопасность бетонных работ в этих сложных условиях. За время эксплуатации приборов (36 дней) сигналов о возникновении деформаций более 5 мм не было.

На участке подходных туннелей, пройденных в сильнонарушенных и сильнообводненных породах в качестве временной крепи использовали металлические арки с затяжкой и забутовкой. Для установки приборов в затяжке были предусмотрены окна, через которые бурили шпуры глубиной 2,5 м. Ввиду сильной обводненности выработки коммутацию приборов не производили. В течение более 100 дней с приборов снимали показания о величине деформацииг которая не превысила допустимой для данных условий (10 мм).

На основании результатов производственной эксплуатации установлено, что прибор достаточно простой, пригоден для контроля за деформацией поверхности выработки, может быть применен в различных инженерно-геологических условиях, независимо от размеров выработки, и использован многократно.

Облако