Устройство для определения степени удароопасности участков массива горных пород

 

Изобретение касается исследования напряженного состояния и свойств горных пород и м.б. использовано при изучении и прогнозе динамических проявлений горного давления, например, горных ударов. Цель - повышение точности и надежности определения степени удароопасности за счет учета скорости изменения частоты сигнала акустической эмиссии. Упругие колебания преобразуются преобразователем 1 в электрические сигналы, которые поступают на вход измерителя 2 интенсивности и автоматический регулятор усилителя 3. Последний выравнивает амплитуду сигналов акустической эмиссии . Формирователь 4 формирует из каждой полуволны входного сигнала прямоугольньй импульс с нормированной амплитудой и длительностью. Сигналы с выхода формирователя детектируются частотным детектором 5, выходной сигнал которого пропорционапьньп изменению частоты входного сигнала, поступает на вход диффере.нциатора 6, выходной сигнал которого пропорционален скорости изменения частоты входного сигнала. Величина выходного сигнала считывается оператором с индикатора 7 . 2 ил . i С/) 00 о о 00 оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

gg 4 Е 21 F 5/00, E 21 С 39/00 т Сфр; „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ " .,73

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ @огц, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Фиг.1 (2 1) 4079524/22-03 (22) 05.05.86 (46) 23.04.88. Бюл. ll- 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) И.M.Ïåòóõîâ, А.С.Бляхман, В.М.Проскуряков и В.А.Смирнов (53) 622.832(088.8) (56) Турчанинов И.А., Нофис M,Н., Каспарьян Э.В. Основы механики . горных пород. — Л.: Недра, 1977, с. 120-125.

Авторское свидетельство СССР

В 1239318, кл. Е 21 С 39/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ УДАРООПАСНОСТИ УЧАСТКОВ МАССИВА

ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение касается исследования напряженного состояния и свойств горных пород и м.б. использовано при изучении и прогнозе динамических проявлений горного давления, например, горных ударов. Цель — повышение точ„,SU„„1 90373 А1 ности и надежности определения степени удароопасности за сче". учета скорости изменения частоты сигнала акустической эмиссии. Упругие колебания преобразуются преобразователем 1 в электрические сигналы, которые поступают на вход измерителя 2 интенсивности и автоматический регулятор усилителя 3. Последний выравнивает ам- плитуду сигналов акустической эмиссии. Формирователь 4 формирует из каждой полуволны входного сигнала прямоугольный импульс с нормированной амплитудой и длительностью. Сигналы с выхода формирователя детектируются частотным детектором 5, выходной сигнал которого пропорциональный изменению частоты входного сигнала, посту пает на вход диффере.нциатора 6, выходной сигнал которого пропорционален скорости изменения частоты входного сигнала. Величина выходного сигнала считывается оператором с индикатора 7. 2 ил.

1390373

Изобретение относится к области исследования напряженного состояния, и своиств горных пород и может быть

1, использовано в горной промышленности

5 при изучении и прогнозе динамических проявлений горного давления, например, горных ударов.

Цель изобретения — повышение точности и надежности определения сте-! ! пени удароопасности за счет учета ско рости изменения частоты сигнала акус-! ! ической эмиссии.

На чертеже представлена блок-схе, ма устройства; на фиг. 2 — диаграммы. 15

Блок-схема устройства содержит преобразователь 1, выход которого соединен с измерителем 2 интенсивности и через автоматический регулятор 3 ! усиления (APY) — с формирователем 4 нормированных импульсов. Выход формирователя 4 через частотный детектор 5 и дифференциатор 6 соединен с индикатором 7.

В основе работы устройства лежит 25 зависимость скорости изменения частоты сигналов акустической эмиссии от хрупкости горных пород. Эта зависимость обусловлена ходом процесса трещинообразования породы под воздействием горного давления. 11осле приложения нагрузки сначала происходит образование трещин малого размера, которые затем объединяются в группы, и происходит образование трещин большего размера. Образование каждой из трещин сопровождается излучением акустического сигнала, частота которого пропорциональна размеру трещин.

Таким образом, процесс разрушения горной породы сопровождается циклическими изменениями частоты сигналов акустической эмиссии. В то же время средняя частота сигналов снижается по мере разрушения горной породы.

Чем более хрупкой является горная по45 рода, тем быстрее происходит процесс группирования малых трещин и образования трещин больших размеров. Таким образом, измеряя скорость изменения частоты сигналов акустической эмиссии, можно оценить хрупкость горной ,породы.

Устройство работает следующим образом.

Упругие колебания преобразуются преобразователем 1 в электрические сигналы, которые поступают на вход измерителя 2 интенсивности и ЛРУ 3, АРУ 3 выравнивает амплитуду сигналов акустической эмиссии (диаграммы а), Формирователь 4 формирует иэ каждой полуволны входного сигнала прямоугольный импульс с нормированной амплитудой и длительностью (диаграмма б). Сигналы с выхода формирователя детектируются частотным детектором 5 (диаграмма в), Выходной сигнал частотного детектора 5, пропорциональный изменению частоты входного сигнала, поступает на вход дифференциатора 6, выходной сигнал которого пропорционален скорости изменения частоты входного сигнала (диаграмма г). Величина выходного сигнала считывается оператором с индикатора 7.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для определения степени удароопасности участков массива горных пород, включающее преобразователь упругих волн в электрический сигнал и измеритель интенсивности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности определения степени удароопасности за счет учета скорости изменения частоты сигнала акустической эмиссии, устройство снабжено последовательно соединенными автоматическим регулятором усиления, формирователем импуль-. сов, частотным детектором, дифференциатором и индикатором, причем вход автоматического регулятора усиления соединен с выходом преобразователя упругих волн в электрический сигнал.

1390373

Ф 2

Составитель Н.Преловский

Редактор В.Бугренкова Техред M.Дндык Корректор Л.Патай

Заказ 1747/34 . Тираж 426 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