Устройство для контроля состояния массива горных пород

Устройство для контроля состояния массива горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее датчики акуссичеокой активности, усипитель электрического сигнала, блок ёапуска, формирователь временного интервала, инвертор, и эле мент И, от лич а ю ще еся тем, что, с целью повышения точности конт. роля, в устройство введены коммутатор и дополнительный формирователь временнд го интервала, при этом выходы датчиков акустической активности соединен с информационными входами коммутатора, выход которого через последовательно соединенные усилитель электрического сигнала и блок запуска соединен с первым входом элемента И и одним из входов дополнительного формирователя временного интервала, выход которого соединен с входом формирователя временного интервала непосредственно и через инвер тор с вторым входом элемента И, выход формирователя временного интервала со& , динен с третьим входом элемента И-с управляющим входом коммутатора и с другим входом дополнительного формирователя временного интервала. 3D X х

(19) (10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЗШ E 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3438271/22 03 (22) 14.05.82 (46) 15.09;83. Бюл. N 34 (72) Л. Л. Павпов, А. С. Вознесенский н С. Ю. Гаврипин (71) Московский орцена Труцового

Красного Знамени горный институт (53) 622.245 (088.8) (56) 1. Проспект ВДНХ "Звуковой инцикатор разрушения", Криворожский Горный институт, Ротапринт UHHH экономики и информации цветной метаппургии, 1981.

2. "Распространение перецового опыта разработки внецрения и эксплуатации систем и средств автоматизации на горноцобывающнх прецприятиях UN".

Материапы Всесоюзного научно-техничеокого семинара. UHHH "Бветметинформа» ция", М., 13-15 июня 1978, с. 65-68 (прототип ) .. 3. Ямщиков В. С. и цр. Система беспровоцного контропя устойчивости массива цля подземных руцников. Гор. ный журнап" М 3, 1977 с. 62-64. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ

ПОРОД, соцержащее цатчики акускичес кой активности, усипитепь эпектрического сигнала, бпок запуска, формироватепь временного интервала, инвертор, и эпемент И, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности контропя, в устройство ввецены коммутатор и цопопнитепьный формироватепь временно

ro интервала, при этом выхоцы цатчиков акустической активности соецинен с информационными вхоцами коммутатора, выхоц которого через поспецоватепьно соециненные усипитепь эпектрического сигнала и бпок запуска соецинен с первым Я входом эпемента И н оцним из вхоцов цопопнитепьного формирователя временного интервапа, выхоц которого соецинен с вхоцом формирователя временного интервапа непосредственно и через инвертор с вторым входом эпемента И, выхоц формироватепя временного ннтервапа соединен с третьим вхоцом эпемента И с .управпяющим вхоцом коммутатора и с цругим вхоцом цопопнитепьного формироватепя временного интервапа.

41688

1 10

Изобретение относится к горной про» мышпенности и может быть испопьэовано цпя контропя состояния массива горных пород, s частности цпя контропя состоя иия цепиков и кровпи средствами с беопровоцной перецачей информации из контропьных точек.

Известно устройство цпя контроця состояния массива горных пороц .путем проспушивания механических копебаний, воэникающик в цеформируемык горных пороц, соцержащее пьезоэпемент, выкоц которого соединен со вкоцом усипитепя эпектрического сигнапа, к выхоцу усипитепя эпектрического сигнапа поцкпючены, гоповные тепефоны C lj

Известно также устройство цпя конт» роли состояния массива горных пороц включающее датчики акустической актив»ности, усинитепь электрического сигнапа, бпок запуска, формирователь времен» ного интервапа, схему совпацения $2J

Нецостатком указаннык устройств явпяется низкая помехозащищенность, поскольку пюбой цостаточно сипьный и периоцически работающий источник акустической помехи, которым может быть, например, буровой станок, буцет восприниматься устройством как очаг акустической активности, и, спецоватеж но, искажать реапьную картину состояния массива горных пороц.

Цепью изобретения является повышение точности контроля за счет повышения помехозащищенности устройств.

Указанная цепь цостигается тем, что в устройство цпя контропя соотояния массива горнык пород, соцержащее цатчики акустической активности, усипитепь электрического сигнапа бпок запуска, инвертор и эпемент И, ввецены коммутатор и цопопнитепьный формирователь временного итинтервапа, при этом выхс цы цатчиков акустической активности соединены с информационными вхоцами коммутатора, выхоц которого через поспецоватепьно соециненные усипитепь электрического сигнапа и бпок запуска соецинен,G первым вхоцом эпемента И и одним из вхоцов цопопнитепьного фор»мироватепя временного интервапа, выхоц которого соецинен с вкоцом формироватепя временного интервапа непосрецственно и через инверторы с вторым вхоцом эпемента И, выкоц формироватьпя соецинен с третьим входом эпемента И, с управпяющим вхоцом коммутатора и с другим входом цопопнитепьного формирователя временного интервапа.

На фиг. 1 приведена структурная схема прецпагаемого устройства; на фиг. 2-варианты установки датчиков и границы эоны контропя, Устройство дпя контропя состояния массива горных пороц соцержит цатчикн 1 и 2 акустической активности, 10 поцкпюченные ко вкоцам 3 и 4 коммутатора 5, Коммутатор 5 через усипитепь 6 эпектрического сигнапа, бпок 7 запуска, соединен со вхоцом цопопнитепьного формирователя 8 временного интервала ». со BKOQoM эпемента И 9. Допопнитепьный формирователь,8 временного интервапа соецинен со вхоцом формирователя 10 време»»ного интервала и через инвертор 11 со вхоцом элемента И 9, формирователь 10 временного интервапа соецинен со вхоцом эпемента И 9, со вхоцом 12 управпения коммутатора 5 и со вкоцом запрета 13 цопопнитепьного формироватепя 8 временного интервапа. Возможны цва варианта установки устройства в маосиве горных пороц: установка в кровпе 14 выработки (устройство установпено в вертикапьный шпур 15) и установка в цепике 16 (устройство установпе30 но в горизонтапьный шпур 17). Зона 18 контроля имеет виц части цвукпопосного гипербопоица вращения.

Прецпагаемое устройство работает . спецующим образом.

В исхоцном состоянии цатчик 1 акустической активности коммутатором.5 поцкпючен ко вкоцу усидитепя 6 эпектрического сигнапа. Датчик 2 акустической активности откпючен от вхоца усипитепя 6 электрического сигнапа. С выкоца блока 7 запуска на вхоц элемента И поступает погический ноль. В жцущем режиме с выхоца цопопнитепьного формироватепя 8 временного интервапа через. инвертор 11 на другой вхоц эпемента И 9 поцается по45 гическая ециница, а с выхоца формироватепя 10 временного интервапа - погический нопь. Тем же самым сигнапом - погическим нопем, поцаваемым на вхоц 12 управпения коммутатора 5, выхоц коммутатора 5 соециняется с его вхоцом 3, к которому поцкпючен датчик 1 акустической активности. На выхоце элемента И 9 сигнап отсутствует, так как логическая единица присутствует лишь на одном из

55 трех ее вкоцов, а на цругих ; погический ноль.

При возникновении в массиве горных пороц импульса акустической активности з 1041

i (не показан) может возни1.нуть два спу» чая в зависимости от рвспопожения источника импульса акустической активности по отношению к цатчикам 1 и 2 акустической активности, при этом источник ,может принацпежать и не принацлежвть зоне 18 контропя. В зависимости от этого буцет изменяться взаимное положение. ймпупьсов, поступающик на вкоцы 3 и 4 коммутатора 5. В спучае, если источник що принацпежит зоне 18 контропя, сигнал на выкоце цатчика 1 акустической актив»ности появляется раньше, чем сигнал на выкоце цатчика 2 акустической актив ности, нв промежуток времени, не мень» ший чем промежуток времени, опрецеляемый цопопнитепьным формирователем 8 временного интерввпа, и не бопьший, чем промежуток времени, опрецепяемый фор мироватепем 10 временного интервапа.

При этом со вкоцв 3 коммутатора 5 сигнал в вице погической ецинипы через усипитепь 6 электрического сигнала и блок 7 запуска, поступает на вкоц эпемента И 9 и запускает цопопнитепь ный формироватепь 8 временного интер-. вала. При этом на вкоце элемента Ицва логических ноля и оцна логическая единица с выкоца блока 7 запуска, поэ- ... тому сигнапа на выкоце элемента И 9 нет. После окончания импульса, сформи» 30 рованного цополнитепьным формироватьцем 8 временного интервапа, от его заднего фронта запускается формироватепь 10 временного интервапа, на вы коце которого появляется логическая еци- 5 ница. С выкоцв цопопнитепьного формиро- вателя 8 временного интервапв через инвертор 11 на вкоц эпементв И 9 по цвется также логическая ециница. По явление логической ециницы на выкоце 40 формироватепя 10 временного интервапв откшочает .от выкоца коммутатора 5 вкоц 3 и поцкпючает вкоц 4, к которому, поцкпючен цатчик 2 акустической актив-", ности. При накожц ении источника импупьсв: 45 акустической активности в зоне 18 контропя сигнал на выкоце цатчика 2 акустической, активности появпяется в момент цействия логической egmmmgbI на BblxoQ e формирователя 10 временного интервала. После прохож 50 дения сигнала с выхода датчика 2 акустической активности через коммутатор 5,.усилитепь 6 электрического сигнала, бпок .7 . залуска на вкоц элемента И 9 (изменение с логического ноля на погическую 55 ециницу) этот сигнал изменяет состояние выкоца элемента И 9, так квк нв остань нык вкоцак эпемента И 9 в этот момент

688 4 логические ециницы. Попученный на выкоце эпемента И 9 импупьс может испопьзоваться или цпя поцсчета, ипи цпя запуска рациоперецатчика, ипи цпя запуска анализирующей схемы (не показаны). йпя исключения срабатывания цопопнительного формирователя 8 временного интервала во время цействия погичео кой ециницы на выкоце формирователи 10 временного интервала с его выкоца поца ется сигнап запрета íà вкоц 13 запрета цопопнитепьного формироввтепя 8 временного интервала.

B спучае, еспи источник импупьсв акустической активности не принацпежит зоне 18 контропя, сигнап нв выкоце цвт-.икв 1 акустической активности, поцкпюченного в этот момент коммутатором 5 ко вкоцу усипитепя 6 эпектричео кого сигнапа, появится позже сигнв ла на выкоце цатчика 2 акустической активности. Дальнейшая работа устройся ва осуществляется квк и в прецыцущем спучае, с той только разницей, что во время цействия погическик ециниц на выкоцак формирователя 10 временного интервала и инверторв 11 и поцвввемык на цва вкоца элемента И 9, нв третьем ее вкоце буцет погический нопь и сос тояние выкоца эпемента И 9 не изменится, а поступивший импупьс устройст вом не буцет зарегистрирован.

Прецпвгвемое устройство яозвопяет избиратепьно рагистрировать импупьсы акустической активности, отсеивая MM пупьсы помехи {от буровик установок, потоков воцы и т. и.), не принацпежвщих зоне 18 контропя, Зв счет повышения помекозащиты повышается нвцежность контропя. Использование прецпвгвемого устройства, особенно эффективно с цвтчиками состояния массива горных пороц с беспроводной передачей показаний, где наряду с высокой надежностью требуется ° сравнительно простая электрическая ске ма и малое потребление ею энергии от источника питания.

Для обеспечения цопговременной рв» боть, устройства в нем могут быть испопьзоввны операционные усилители и логические микросхемы, иэготовпеяные по текнопогии К-МОП.

Дпя расчета экономической эффектив ности в качестве . базового взято устрой ство, осуществпяющее контроиь coctosants горных выработок по скорости смешения пороц (3) 5 1041688 6

Составитель И. Назаркина

Техрец М. Гергель Корректор А,. Ноях

Рецактор М. Товтин

Поцписное

Заказ 7084/32 Тираж 603

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, ЖЗ/5, Раушская наб., g. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгороц, ул. Проектная, 4

Ввецение прецлагаемых блоков позволяет повысить помехозащищенность устройства контроля и тем самым увеличить. нацежиость оперативного текущего контроля состояния горных выработок, что может быть использовано при управлении хоцом ввецения горных работ и в конечном счете привести к снижению запаса. прочности целиков и соответствен5 но-потерь полезного ископаемого в Heapar..