Устройство для определения напряженного состояния участков массива горных пород

 

Изобретение относится к горной пpo в шшeннocти и позволяет повысить точность определения напряженного состояния массива пород. Устр-во содержит приемник I, фильтр 2, усилитель 3, ключ 4, измеритель 5, селектор 6 полуволны сжатия. Последний включает одновибраторы и пороговые элементы полуволны разрежения и сжатия . Ключ 4 управляется селектором 6 и служит для исключения сигналов (С) помех от ударов бурового инструмента о забой скважины. Информационные С начинаются с полуволны разрежения. С помехи имеют первую полуволну сжатия. Селектор 6 анализирует оба типа С и формирует С запрета, который закрывает ключ 4 на Время действия помехи. На вход измерителя 5 поступают полезные С. I з.п. ф-лы, 3 ил. SS (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН

69) (й) 41 8 А1 ( (д) Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СИ1ИДЕТИЛЬС ТВУ (21) 4ã13273/22-С3 (22) 19.03.87 (46) 30.11.88. Бюл. Р 44 (7i) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомехаиики и маркшейдерского дела (72) A.Ñ. Бляхман, В.М.Проскуряков, А.В.Кори и А.Г.Стороженко (53) 622.235(088.8) (56) Ямщиков В.С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов, М.: Недра, 1982, с.82. точность определения напряженного состояния массива. пород. Устр-во содержит приемник 1, фильтр 2,.усилитель 3, ключ 4, иэмеритель 5, селектор 6 полуволны сжатия. Последний включает одновибраторы и пороговые элементы полуволны разрежения и сжатия. Ключ 4 управляется селектором 6 и служит для исключения сигналов (С) помех от ударов бурового инструмента о забой скважины. Информационные С .начинаются с полуволны разрежения. С помехи имеют первую полуволну сжатия.

Селектор 6 анализирует оба типа С и формирует С запрета, который закрывает ключ 4 на время действия помехи.

На вход измерителя 5 поступают полезные С. l з.п. ф-лы, 3 ил. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ УЧАСТКОВ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств и напряженного состояния горных пород по параметрам упругих волн в горньгл по5 родах и может быть применено в горной промышленности при изучении динамических проявлений горного давления в шахтных условиях.

Цель изобретения - повышение точ- 1р ности за счет исключения сигналов помехи, обусловленных ударами бурового инструмента о забой скважины, На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — струк- 15 турная схема селектора полуволны сжатия; на фиг.3 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные приемник -1, фильтр 2, 20 усилитель 3, электронный ключ 4, измеритель 5, а также селектор 6 полуволны сжатия, вход которого соединен с выходом усилителя 3, а выход соеди— нен с управляющим входом электронного ключа 4. Селектор 6 полуволны сжатия содержит первый одновибратор

7, запускающий вход которого через пороговый элемент подуволны разряже ния (ПЭР) 8 соединен с входом селек- 3О тора 6, а выход которого соединен с запрещающим входом второго одновибратора 9, запускающий вход которого через пороговый элемент полуволны сжатия (ПЗС) 1Î соединен с входом селек- 35 тора, а выход является выходом селектора 6.

Устройство работает следующим образом.

Приемник 1 акустических сигналов преобразует акустические сигналы в электрические, которые через фильтр 2 поступают на вход усилителя 3, усиливаются им и через электронный ключ ц поступают на вход измерителя 5. Ключ

4, управляемый селектором 6 полуволны сжатия служит для исключения сигналов помех, возбужденных ударами бурового инструмента о забой скважины.

При ударном бурении возбуждаются аку50 стические сигналы двух типов. Первый тип (полезные сигналы) — это сигналы акустической эмиссии, возникающие вокруг забоя скважины вследствие разгрузки горных пород при образова55 нии полости скважины. По параметрам этих сйгналов судят о напряженном состоянии участка массива горных нород, Поскольку данные сигналы возникают вследствие разгрузки горной породы, их первая полуволна является полуволной разряжения. Второй тип сигналов (сигналы помехи) - это сигналы,, возникающие при ударе бурового инструмента о забой скважины. Данные сигналы имсют первую полуволну сжатия. Селектор 6 полуволны сжатия, вход которого соединен с выходом усилителя 3. анализирует сигнал, и если он имеет первую полуволну сжатия, селектор 6 формирует сигнал запрета, который закрывает ключ ц на все время действия акустического сигнала помехи. Таким образом, в результате селекции сигналов помехи, на вход измерителя 5 поступают только полезные сигналы, что повышает точность измерений, Селектор б нолуволны сжатия работает спедуищдм образом.

Приемник 1 акустических сигналов в зависимости от своей конструкции преобразует нолуволну разряжения в положительный электрический импульс, а полуволну сжатия в отрицательный электрический импульс, или наоборот, Электрические сигналы с выхода приемника 1 через фильтр 2 и усилитель

3 поступают на входы ПЭР 8 и НЗС 10.

Пусть полуволна разряжения преобразуется в импульс отрицательной полярности, а полуволна сжатия в импульс положи ельной полярности.

Тогда первое вступление полезного

I сигнала будет иметь отрицательную полярность, а первое вступление сигнала помехи положительную полярность (диаграмма о ). В этом случае, пороги срабатывания ПЭР 8 и ПЗС 10 устанавливают таким образом, чтобы ПЗР 8

\ срабатывал только на импульсы отрица-, Ф тельной полярности, а ПЭС 1Π— только на импульсы положительной полярности (днаграмма 0 ). Выходы ПЭР 8 и ПЭС

1О соединены с запускающими входами первого и второго одновибратора 7 и

9, ПЭР 8 и ПЭС 10 вырабатывают имI пульсы запуска одновибраторов при равенстве амплитуд сигналов на их входах порогам срабатывания. Одновибраторы 7 и 9 при их запуске вырабатывают прямоугольные импульсы с длительностью, превышающей максимальную длительность полезных сигналов и сигналов помехи, На диаграмме с предэ 144 ставлены сигналы, формируемые первым одновибратором 7, а на диаграмме Ь— вторым одновибратором 9. Если иа вход селектора 6 поступает сигнал с отрицательным первым вступлением (полезный сигнал), то ПЭР 8 срабатывает в момент Времени 1 и запускает первый одновибратор 7 {диаграмма о ). Сигнал с первого одновибратора 7 поступает на запрещающий вход второго одновибратора 9. ПЭС 10 срабатывает в момент времени и, т.е. после ПЭР 7, Таким образом, если на вход селектора 6 поступает полезный сигнал, то второй одновибратор 9 не запускает и не формирует сигнал запрета. Ключ 4 оста-. ется открытым, и полезный сигнал проходит через ключ 4 на вход измерителя. 5, Если на вход селектора 6 поступает сигнал с положительным первым вступлением (сигнал помехи), то ПЭР 8 срабатывает в момент временй й,1, т.е. позже, чем срабатывает ПЭС 10 (t ), Второй одиовибратор 9 запускается в момент времени (диаграмма 5.),так как сигнал запрета .поступает на его запрещающий вход с задержкой относительно сигнала запуска. В этом случае второй одновибратор 9 формирует сигнал запрета (диаграмма Ь ), который поступает на управляющий вход ключа

4, закрывает его и сигнал помехи не поступает на вход измерителя 5.

1068

Формула изобретения

1. Устройство для определения напряженного состояния участков массива

5 горных пород, содержащее последовательно соединенные приемник акустических сигналов, фипьтр, усилитель и измеритель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, 3g sa счет исключения сигналов помех, обусловленных ударами бурового инсттрумента о забой скважины, оно снабжено селектором полуволн сжатия и электронным ключом, причем выход уси15 лнтеля соединен с входами селектора полуволн сжатия и электронного ключа, управляющие вход и выход которого соответственно подключены к выходу селектора полуволн сжатия и входу

20 измерителя, 2. Устройство по п.3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что селектор полуволн сжатия включает первый и второй одновибраторы, пороговый элемент полу25 волны разряжения н пороговый элемент полуволны сжатия, причем входом селектора является вход порогового элемента полуволны сжатия, соединенный с входом порогового элемента полунолЗО ны разряжения, выход которого через первый одновибратор подключен к входу второго одновибратора, управляющий вход которого соединен с выходом порогового элемента полувол35 ны сжатия, а выход является выходом селектора.

14430б8 йомзный

Составитель А.Рыбаков

Техред Л.Олийнык Корректор С.Шекмар

Редактор И.Сегляник

Заказ á258/36 ТиРаз 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)f3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ВВ

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Уагород, ул. Проектная, 4