Радиоволновой интроскоп массива горных пород

 

Изобретение относится к горной промьгашенности и может быть использовано в области контроля свойств и состояния массива горных пород. Цель изобретения - повышение информативности и достоверности и упрощение определения структурных свойств массива горных пород. Это достигается тем, что устройство состоит из емкостного зонда с измерительным-аВТО- генератором. Емкостный зонд имеет возможность работы в двух режимах - на длинной и короткой базах. Первоначально проводится измерение частоты автогенератора при короткой базе зонда, которое соответствует диэлектрической проницаемости породы без трещин, затем зонд переводится в режим работы на длинной базе, и по изменению частоты автогенератора оцениваются количество и величина трещин в породе. 2 з.п.ф-лы, 1 ил. es $ О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5D 4 С 01 V 3/06

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4198597/31-25 (22) 24.02.87 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (71) Коммунарский r ор но-металлургический институт (72) Г.Г.Литвинский- и В.А.Касьянов (53) 550.8 (088.8) (56) Ардашев К.А. и др. Методы и приборы для исследования проявлений горного давления. Справочник. М.: Недра, -1981, с. 69-70.

Авторское свидетельство СССР № 1168710, кл..Е 21 С 39/00, 1985. (54) РАДИОВОЛНОВОЙ ИНТРОСКОП МАССИВА

ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в области контроля свойств и состояния массива горных пород. Цель изобретения — повьппение информативности и достоверности и упрощение определения структурных свойств массива горных пород, Это достигается тем, что устройство состоит из емкостного зонда с измерительным автогенератором. Емкостный зонд имеет возможность работы в двух режимах— на длинной и короткой базах. Первоначально проводится измерение частоты автогенератора при короткой базе зонда, которое соответствует диэлектрической проницаемости породы беэ трещин, затем зонд переводится в режим работы на длинной базе, и по изменению частоты автогенератора оцениваются количество и величина трещин в породе. 2 э.п.ф-лы, 1 ил.

1453351

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к области контроля свойств и состояния массива горных пород с помощью измерения его диэлектрической проницаемости.

Цель изобретения — повышение информативности, достоверности и упрощение определения структурных свойств массива горных пород. !О

На чертеже изображена схема устройства.

Радисволновой интроскоп массива горных пород состоит .из зонда, помещаемого в шнур, пробуренный в массиве15 горных пород. Зонд радиоволнового интроскопа содержит экран 1 в виде цилиндрической металлической оболочки, покрытой слоем диэлектрика, в котором жестко размещены по оси зон- 20 да цилиндрические кольца, представляющие обкладки емкостного датчика. Емкостный датчик состоит из пяти колец

2-6, подсоединенных к колебательному контуру измерительного автогенерато- 25 ра 7, выход которого соединен с частотомером 8 контура, а два промежуточных кольца 3 и 5 электрически соединены через переключатель 9 либо с центральным кольцом 4, либо с край- 0 ними кольцами 2 и 6, причем экран 1 подсоединен к минусу источника 10 питания (общему проводу).

Измерительный автогенератор 7, источник 10 питания и переключатель

9 размещены внутри зонда под экраном

1, что исключает их влияние на работу емкостного датчика интроскопа, Работает радиоволновой интроскоп горных пород следующим образом.

Переключателем 9 соединяют промежуточные кольца 3 и 5 емкостного датчика с крайними кольцами 2 и 6. Б этом случае кольца 2 и 3 подключены к холодному концу колебательного 45 контура измерит ель ног о авт ог енерат ора 7, образуя одну обкладку измери тельного конденсатора датчика, а центральное кольцо 4, подсоединенное

K "горячему" концу ToI о же колебатель50 ного контура, образует вторую обкладку конденсатора. После этого зонд помещают в шпур, предварительно пробуренный в массиве. Напряжение, вырабатываемое измерительным автогенератором 7, по кабелю передается на

55 частотомер 8, расположенный в выработке, иэ которой проводят измерения.

Частота этого напряжения зависит от емкости измерительного датчика зонда, которая пропорциональна диэлектрической проницаемости окружающих зонд горных пород. Зонд перемещают вдоль шпура и фиксируют экстремальное значение частоты напряжения измерительного автогенератора 7, помещая центральное кольцо 4 емкостного датчика между трещинами массива.

Это значение измеренной частоты соответствует диэлектрическим свойствам ненарушенных горных пород исследуемого участка шпура.

После этого переключателем 9 переводят зонд в режим измерения на . длинной базе, соединяя промежуточные кольца 3 и 5 с. центральным кольцом

4, которое подключено к "горячему" концу колебательного контура измерительного автогенератора 7. Емкостный датчик состоит из центральной обкладки в виде суммы колец 3 и 4 и внешних симметрических обкладок из крайних колец 2 и 6, постоянно подсоединенных к "холодному" концу колебательного контура, Зонд с длинной базой измерения устанавливают на том же участке массива и повторяют измерения. По" скольку длинная база зонда больше характерного расстояния между трещи-, нами, то измеренное значение частоты характеризует диэлектрические свойства нарушенного трещинами участка массива горных пород.

Определив модуль разности измеренных значений частот на короткой и длинной базе зонда, по тарировочному графику, полученному при калибровке прибора, находят значение коэффициента структурных неоднородностей, по которому судят о состоянии массива горных пород (например, степени его трещиноватости).

Формула из о бр ет ения

1. Радиоволновой интроскоп массива горных пород, включающий частотомер, подключенный к зонду с расположенным внутри него измерительным автогенератором, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения информативности, достоверности и упрощения определения структурных свойств массива горных пород, зонд снабжен экраном в виде металлической оболочки, а по оси зонда последовательно установлены первое, второе, третье, 1453351

2. Интроскоп по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что третье кольцо выполнено шириной на порядок меньше расстояния между подлежащими измерению структурными неоднородностями массива горных пород, а второе и четвертое кольца выполнены шириной большей этого расстояния. четвертое и пятое цилиндри.еские кольца из проводящего материала, изолированные слоем диэлектрика, при этом первое кольцо соединено с пятым и с "холодным" концами колебательного контура измерительного автогенератора, третье кольцо подсоединено к "горячему" концу того же колебательного контура, а второе и четвертое кольца электрически соединены через переключатель либо с третьим, либо с первым и пятым кольцами, причем экран зонда подсоединен к общему проводу источника питания, который 15 подсоединен к измерительному автогенератору.

3. Интроскоп по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что он дополнительно снабжен источником питания с блоком стабилизации напряжения, размещенным внутри зонда под его экраном.

Составитель А.Мягков

Техред М Дидык

Редактор Л. Гратилло

Корректор В.Гирняк

Заказ 7281/43

Тираж 483

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул . Проектнзя, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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