Акустический способ контроля качества ледопородных ограждений при сооружении подземных объектов

Акустический способ контроля качества ледопородных ограждений при сооружении подземных объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (11) 476502

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.09.73 (21) 1959176/25-28 (51) М. Кл. G 01п 29/04

G 011 1/06 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 14.11.75 (53) УДК 620.179.16 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. Д. Насонов, П. М. Тютюнник и В. Е. Коновалихин (71) Заявитель Московский ордена Трудового Красно1о Знамени горный институт (54) АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ЛЕДОПОРОДНЫХ 01 РА7КДЕНИЙ ПРИ СООРУЖЕНИИ

ПОДЗЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к техникс неразрушающего контроля качества сред и объектов.

Известен акустический способ контроля качества ледопородных ограждений при сооружении подземных объектов, например стволов шахт, заключающийся в том, что локально излучают продольную акустическую волну из замораживающих скважин, окружающих объект, принимают прошедшие через окружающую среду волны и определяют характеристики принятых акустических сигналов. Однако этот способ обладает недостаточной точностью и надежностью контроля.

11редлагаемый способ отличается от известного тем, что производят вертикальное вниз сканирование зоны приема в скважинах, смежным скважинам, в которых определяется локальное излучение из неподвижной зоны, определяют момент амплитудного максимума сигнала принятой продольной акустической волны и его величину, производят прямой и последующий обратный реверс сканирования зоны приема и определяют диаграмму направленности зоны излучения, реверсно сканируют зону излучения при неподвижной зоне приема и определя|от диаграмму направленности зоны приема, Аналогично определяют диаграммы в нескольких зонах излучения и приема по глубине скважин в различные интервалы времени и по их характеристикам судят о качестве ледопородного ограждения и процессе его формирования. благодаря предлагаемому способу при производстве контроля отпадает неооходимость

5 в строгой ориентации преобразователей в скважинах, а снятие эпюр диаграмм направленности легко подается автоматизации, повыша ся точность и надежность контроля.

На фиг. 1 изображен разрез скважин и по>О роды между ними; на фиг. 2 то же, в талой породе, при частичном замораживании и при полном промораживании пород.

В замораживающие скважины 1, заполненные рассолом, опускается излучатель 2 и приемник 3 цилиндрического типа. Излучатель устанавливают неподвижно на некоторой глубине в точке 4, приемник перемещают по зоне приема из точки Б вниз и регистрируют амплитуду сигнала продольной волны. 11ри достижении максимального значения амплитуды Al сигнала приемник останавливают и осуществляют прямой реверс (подъем) приемника в положение Б, где величина сигнала будет составлять 0,707 значения амплитуды максимального сигнала. Ы этом положении регистрируется глубина нахождения излучателя и приемника. Далее осуществляется реверс (спуск) приемника в положение С, где величина сигнала с приемника составляет 0,707 зна30 чения его в зоне приема. В положении С снова

476502 регистрируется значение глубины нахождения приемника. Таким образом определяется диаграмма направленности излучателя, симметричная относительно оси АА .

Затем приемник устанавливают неподвижно в точке С, а излучателем осуществляют сканирование зоны излучения и определяют диаграмму направленности приемника, которая будет симметрична относительно оси CC . Путем поочередного перемещения приемника и излучателя получают диаграммы направленности по всей глубине замораживания пород, Измерения производят до начала замораживания пород и в результате получают характеристики направленности преобразователей с максимальным углом раскрытия 8< (фиг. 2, а), который характеризуется шириной h< зоны приема и излучения для двух положений приемника 3 и 31 соответствующих ослаблению амплитуды А до уровня 0,707 от ее максимума.

В процессе образования ледопородных цилиндров вокруг замораживающих скважин (фиг. 2,б) происходит увеличение средней скорости упругих колебаний, повышается упругость массива породы и угол раскрытия 8 i характеристик направленности и параметр h < уменьшаются, т. е. 8 i(8i и h (hi.

При смыкании ледопородных цилиндров (фиг, 2,в) и последующем понижении температуры происходит дальнейшее повышение упругости массива пород, что приводит к более острой направленности характеристик, т. е.

8"1(8 l(81 и й"((й !(Ль

Поочередное сканирование диаграмм направленности локальных зон излучения и приема позволяет построить эпюры диаграмм по глубине замораживающих скважин и по их соотношениям и характеристикам определить качество ледопородного ограждения. Кроме того, съем указанных эпюр во времени с их одновременной расшифровкой позволяет вести оперативный контроль процесса формирования ледопородного ограждения. !

О Предмет изобретения

Акустический способ контроля качества ледопородных ограждений при сооружении подземных объектов, например стволов шахт, заключающийся в том, что локально излучают

15 продольную акустическую волну из замораживающих скважин, окружающих объект, принимают прошедшую через окружающую среду волну и определяют характеристики принятых акустических сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля, производят вертикальное вниз сканирование зоны приема в скважинах, смежных скважинам, в которых осуществляется локальное излучение из неподвижной зоны, определяют момент амплитудного максимума сигнала принятой продольной акустической волны и его величину. Производят прямой и последующий обратный реверс сканирования зоны приема и определяют диаграмму направленности зоны излучения, реверсно сканируют зону излучения при неподвижной зоне приема и определяют диаграммы направленности в нескольких зонах излучения и приема по глубине скважин и в различные интервалы и по ним судят о качестве ледопородного ограждения и процессе его формирования.

476502

Талая

7арактеристики

Фиг. 2

Составитель И. Кесоян

Тскред Т. Миронова

Редактор М. Васильева

Корректор В. Брыксина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2744/4 Изд. № 884

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретешш и

Москва, 7К-35, Раушская

Тираж 902 Подписное

Совета Министров СССР открытий иаб, д, 4/5