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

 

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,