Способ прогнозирования аварийного давления горных пород при работе на удароопасных участках подземных выработок

Способ прогнозирования аварийного давления горных пород при работе на удароопасных участках подземных выработок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить достоверность прогнозирования за счет оперативного контроля горного давления. В охраняемом массиве возбуждают во взаимно перпендикулярных плоскостях низкочастотные (НЧ) колебания и электромагнитные волны. Взаимомодулированные сигналы регистрируют и суммируют с возникающими в массиве и зарегистрированными контрольными сигналами геомагнитных,геоэлектрических и сейсмических колебаний частотой в пределах 0,1-5000 ГщОтделяют суммарный сигнал от помехи и разделяют на частотные полосы выше и ниже резонансной частоты массива (высокочастотные (ВЧ) и НЧ составляющие ). Каждый из разделенных % сигналов сравнивают с соотв. заданными порогами. При превышении НЧ и (П ВЧ сигналами заданных порогов формируют соответственно сигнал аварийной обстановки (прекращение горных работ) или предупредительный сигнал о наличии колебаний горного давления . 1 ил. С X) У1 4: 0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (1% (И) (50 4 E 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3811953/22-03 (22) 10.11.84 (46) 30. 11.86. Бюл. В 44 (71 ) Красноуральский м=деплавильный комбинат им. Серго Ор-.(коникндэе (72) С.Г,Комаров, Г.Д.Яркин и Г.К.Григорьев (53) 622.232.72(088.8).

° (56) Ямщиков Я.И. Иетоды и средства исследования и контроля горных пород и процессов. М.: Недра, 1982, с. 9192.

Авторское свидетельство СССР

У 905458, кл. Е 21 С 35/24, 1980 (54) СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АВАРИЙНОГО ДАВЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ PASO

TE НА УДАРООПАСНЫХ УЧАСТКАХ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК (57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить достоверность прогнозирования за счет оперативного контроля горного давления. В охраняемом массиве возбуждают во взаимно перпендикулярных плоскостях низкочастотные (НЧ) колебания и электромагнитные волны.

Взаимомодулированные сигналы регистрируют и суммируют с возникакщими в массиве и зарегистрированными контрольными сигналами геомагнитных,геоэлектрических и сейсмических колебаний частотой в пределах 0,1-5000 Гц;.

Отделяют суммарный сигнал от помехи и разделяют на частотные полосы вы\ ше и нюке резонансной частоты массива (высокочастотные (ВЧ) и НЧ составлякщие) . Калдый иэ разделенных сигналов сравнивают с соотв. заданными порогами. При превышении НЧ и

ВЧ сигналами заданных порогов формируют соответственно сигнал аварийной обстановки (прекращение горных работ) или предупредительный сигнал Д о наличии колебаний горного давления. 1 ил.

1273549

Изобретение относится к горной промышленности, к средствам аварийной сигнализации, контроля и прогнозирования колебаний горного давления, обеспечения безопасности гор ных работ на опаснык по горным ударам участках подземных выработок.

Цель изобретения — повышение достоверности за счет оперативного контроля изменений горного давле- 10 ния.

На чертеже показано устройство, реализующее данный способ, общий вид. устройство состоит иэ источника 1S контрольных, возбуждающих горный массив, колебаний, например, ударного действия в виде электровибратора 1, автономного радиопередатчика 2 прогноэирукщего электросиг- 20 нала (ППС), например, фиксированной частоты в диапазоне 10 кГц—

500 мГц, с антенно"фидерным устройством, приемного датчика 3 горизонтальной составляющей прогнозирую- 25 щего горной удар сигнала (ДПС), а также иэ комплекта приемных датчиков 4 вертикальной составляющей аварийного сигнала — контрольньи микроколебаний горного массива — в щ составе, например, датчика магнитной напряженности (ДМН) и датчика 5 сейсмических колебаний (ДСК), Эти датчики совместно с ДПС 3 соединены с входным фильтрующе-усилительным

35 сумматором 6 и через него с анализатором 7 аварийной и прогнозирующей структуры сигналов с параллельно установленными на его выходе пороговыми блоками 8 и 9 выделения степени опасности, блоком 10 аварийной и предупредительной сигнализации и со свето-звуковым или другим снгналиэа,тором ll, Способ осуществляется следующим образом.

При включении электровибратора 1 как источника силовых ударных импульсов в охраняемом массиве горных пород кровли образуются контрольные низкочастотные микроколебания (упругие волны) геоэлектрической, геомагнитной и сейсмоакустической структуры частотой в пределах 0,1-5000 Гц, которые фиксируются по горизонталь- М иой составляющей.ДПС .3, по вертикаль ной составляющей ДИН 4 и по сейсмической напряженности ДСК 5, Одновременно с помощью ППС 2, по горным породам в плоскости, параллельной кровле, подаются прогноэирующие высокочастотные электроимпульсы (электромагнитной, электротоковой, а также в отдельных случаях комбинированной структуры) фиксированной частоты, например, в диапазоне 10 кГц — 500 мГц.

В результате образуется наложение контрольных низкочастотных микроколебаний и прогнозирующих высокочастотных импульсов, совместная модуляция их сигналов, что фиксируется ДПС 3. Зарегистрированные датчиками 4 и 5 импульсы электромагнитной и акустической эмиссии вместе с промодулированным сигналом с датчика 3 подаются на фильтрующе-усилительный сумматор 6, где суммируются и pesделяются на частотные полосы выше и ниже резонансной частоты массива (низкочастотную и высокочастотную. составляющие) и подаются в анализатор 7.

В случае наличия незначительных ,колебаний горного давления в силу их более высокочастотного характера последние воздействуют прежде всего на прохождение прогнозирующего также высокочастотного сигнала,вно-. ся в него соответствующие искажения, которые в составе сигнала улавливают ся ДПС 3. Названные колебания прохо" дят через сумматор 6 в анализатор 7 сигналов, который в силу их высокочастотного характера передает последние на пороговый блок 8, где они оцениваются по интенсивности, что, в свою очередь, вызывает срабатывание блока 10 сигнализации. Далее через свето-звуковой сигнализатор 11 подается предупреждающий сигнал о наличии колебаний горного давления или о повышении их интенсивности до опасных значений, т.е. о необходимости предельной осторожности вплоть до прекращения горных работ и отвода людей в безопасное место.

По мере возрастания колебаний горного давления до опасных значений появляется и усиливается их низкочастотная составляющая, которая начинает искажать контрольные низкочастотные микроколебания параметров горных пород, что улавливается прежде всего ДМН 4 и ДСК 5. Низкочастот-. ные искажения контрольного. сигнала направляются анализатором 7 на поро-, 1273549

Формула изобретения. Составитель И.Наэаркина

Техред В.Кадар Корректор Т.Колб

Редактор М.Циткина

Заказ 6403/28 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

„Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 говый блок 9, с помощью которого оцениваются низкочастотные искажения по ик:интенсивности, и далее через блок

10 сигнализации и сигнализатор 11 подается аварийный сигнал. 5

Способ прогнозирования аварийного давления горных пород при работе 10 на удароопасных участках подземных выработок, заключающийся в регистрации возниканицих в массиве геомагнитных, геоэлектрических и сейсмических колебаний, отделении их от сигнала 1 помехи, суммировании между собой, разделении полученного сигнала на низкочастотную и высокочастотную сосо тавляющие и сравнении их с заданными порогами, отличающийся щ тем, ч то, с целью повышения дос то ве рности за счет оперативного .контроля изменений горного давления, возбуждают в массиве во взаимно перпендикулярных плоскостях низкочастотные. колебания и электромагнитные волны, регистрируют эти взаимомодулированные сигналы и суммируют с возникающими в массиве сигналами геомагнитных, геоэлектрических и сейсмических колебаний и при превышении низкочастотным сигналом заданного порога формируют сигнал аварийной обстановки, а ,при превьппении высокочастотным сигналом заданного порога формируют преду-, предительный сигнал, при этом высокочастотным и низкочастотным сигналами считают сигналы соответственно выше и ниже резонансной частоты массива,