Устройство для оценки степени удароопасности горных пород

 

Изобретение относится к исследованию напряжейного состояния горных пород и позволяе повысить надежность измерений путем Повышения уровня У) полезных сигналов. Устр-во содержит входной преобразователь и регистрирующий блок. Преобразователь включает электроды (Э) t и 2, резистор 3, источник 4 напряжения, дифференциальный усилитель 5, режекторный фильтр 6. Регистрируниц1й блок сод ержит усилитель 7, формирователь 8 импульсов и измеритель 9 параметров импульсов . Источник 4 напряжения создает разность потенциалов на Э 1 и 2. Вследствие образования (Т) в горной породе изменяется сопротивление между Э 1 и 2, а следовательно, напряжение на резисторе 3. Длительность и шyльca на резисторе 3 определяет время образования Т, а его величина прямо пропорциональна разности потенциалов источника 4. Увеличивая этот потенциал, превышают У полезного сигнала над помехой. Источник 4 создает напряжение синусоидальной форьа 1, постоянной амплитуды и с периодом колебаний много меньшим, чем Время образования Т в горной породе. Полоса режекции фильтра 6 совпадает с частотой источника 4, при постоянном напряжении которого фильтр 6 выполнен в виде конденсатора. При подсчете количества Т, образ топщхся за данное время, формирователь 8 представляет собой пороговый элемент, а измеритель 9 - счетчик. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. /) С

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

091 011

А1

@В 4 Е 21 С 39/ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4234344/22.-03 (22) 23.03.8? (46) 30.11.88, Бюл. У 44 (71) Всесоюзный научно«иссяедоватапьский институт горной геомеханнки и маркшейдерского дела (72) А.С.Бляхман и В.М.Проскуряков (53) 622.235(088.8) (56) Указания по бесконтактным геофизическим методам прогноза степени удароопасности участков угольных пластов и рудных залежей, Л.! ВНИМИ, 1981 с.5-7. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ

УДАРООПАСНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к исследованию напряженного состояния.горных пород и позволяет повысить надежность измерений путем повышения уровня (У1 полезных сигналов, Устр-во со» держит входной преобразователь н регистрирующий блок. Преобразователь включает электроды (Э) 1 и 2, резистор 3, источник 4 напряжения, дифференциальный усилитель. 5, режекторный фильтр 6. Регистрирующий блок содерf жнт усилитель 7, формирователь 8 импульсов и измеритель 9 параметров импульсов. Источник 4 напряжения создает разность потенциалов на Э 1 н 2.

Вследствие образования трещины (Т1 в горной породе изменяется сопротивление между Э 1 и 2, а следовательно, напряжение на резисторе 3. Длительность нмнульса на резисторе 3 определяет время образования Т, а его величина прямо пропорциональна разности потенциалов источника 4. Увеличивая этот потенциал, превышают У полезного сигнала над помехой. Источник 4 создает напряжение синусоидальной формы, постоянной амплитуды и с периC одом колебаний много меньшим, чем время образования Т в горной породе.

Полоса режекции фильтра 6 совпадает С® с частотой источника 4, при постоян- . ном напряжении которого фильтр 6 вы- ф полнея в виде конденсатора. При подсчете количества Т, образующихся за Ь® данное время, формирователь 8 представляет собой пороговый элемент, а измеритель 9 - счетчик. I з.п. ф-лы, 1 K1I

©) 1441069

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств и напряженного состояния горных пород и может быть примененО при изучении ди5 намических проявлений горного давления в лабораторных и шахтных условиях.

Цель изобретения - повышение надежности измерений пу гем повышения 1О уровня полезных сигналов.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные входной преобразова» тель и регистрирующий блок. Входной преобразователь включает электроды

1 и 2, соединенные через резистор 3 и источник 4 напряжения, дифференциальный усилитель 5, входы которого подключены к выводам резистора 3, либо к электродам 1 и 2, режекторный

Фильтр 6, вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя 5, 25 а выход является выходом входного преобразователя. Регистрирующий блок включает последовательно соединенные усилитель 7, формирователь 8 импульсов и измеритель 9 параметров иьщульсов, причем вход усилителя 7 является входом регистрирующего блока, Устройство работает следующим образом, Источник 4 напряжения создает на своих выводах некоторую разность потенциалов. Это приводит к протеканию электрического тока по цени: электрод 1 горная порода, расположенная между электродами 1 и 2, электрод 2, источник 4 напряжения, резистор 3.

Вследствие образования трещины в горной породе происходит изменение тока в указанной цепи, а следовательно, происходит пульсация величины падения напряжения на резисторе 3 и на горной породе. Длительность этой пульсации соизмерима с временем образования трещины, а ее величина прямо пропорциональная разности потенциалов, создаваемой источником 4 напряжения при прочих равных условиях, Таким образом, при любой амплитуде

cHFHLTIR IIoMBxH> можно, путем увеличения разности потенциалов, создаваемой источником 4 напряжения, достичь такого уровня амплитуды полезного сигнала (величины пульсации падения напряжения на резисторе 3 или на горной породе), который будет больше амплитуды сигнала помехи, Наличие сигнала пульсации и его параметры несут информацию об образовании трещины, ее размерах, а также о свойствах и состоянии горной породы, Для того, чтобы сигнал пульсации не был искажен, источник 4 напряжения должен создавать на своих выводах либо постоянное напряжение, либо напряжение синусоидальной формы, постоянной амплитуды н периодом колебания много меньшим, чем время образования трещины в горной породе, Входы дифференциального усилителя 5 Могут быть подключены либо к выводам резистора 3, либо к электооаам и 2

Сигнал на вйходе дифференциального усилителя 5 равен падению напряжения на резисторе 3 или на горной породе с учетом пульсации при образовании трещины. Сигнал с выхода дифференциального усилителя 5 через режекторный фильтр 6 подается на вход регистрирующего блока (вход усилителя 7).

Полоса режекцни Фильтра 6 совпадает с частотой источника 4 напряжения. В частном случае, при постоянном напряжении источника 4, режектериый фильтр 6 представляет собой конденсатор, не пропускающий постоянную составляющую сигнала. Таким образом, иа выходе входного преобразователя (выход режекторного фильтра 6) имеется только сигнал пульсации. Данный сигнал, поступив в регистрирующий блок, усиливается усилителем 7, формируется формирователем 8 импульсов и поступает на вход измерителя

9 параметров импульсов, В конкретном случае, если задачей измерений является определение количества трещин, образующихся за заданное время, формирователь 8 импульсов представляет собой пороговое устройство, а измеритель 9 параметров импульсов представляет собой счетчик.

Устройство позволяет повысить надежность измерений, путем увеличения уровня полезного сигнала по сравнению с уровнем помехи.

Формула изобретения

1. Устройство для оценки степени удароопасности горных пород, содержащее входной преобразователь и региСоставитель А.Рыбаков

Редактор.И.Сегляник Техред Л.Олийнык корректор H.1 ороль

Заказ 6258/36 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з )4410 стрирующий блок, включающий последовательно соединенные усилитель, формирователь импульсов и измеритель параметров импульсов, лри этом выход входного преобразователя подключен к

5 входу усилителя, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения надежности измерений за счет повышения уровня полезных сигналов, входной нреобраэователь выполнен в виде двух электродов, резистора, источника постоянного или переменного напряжения, дифференциального усилителя и режек69 торного фильтра, причем выводы электродов соединены через источник напряжения и резистор, выводы которого подключены к входам дифференциального усилителя, выход которого соединен с входом режекторного фильтра, выход режекторного фильтра является выходом входного преобразователя, 2 ° Устройство по н,1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что источник переменного напряжения выполнен в виде источника синусоидальиой формы постоянной амплитуды.