Устройство для контроля напряженно-деформированного состояния горных пород

 

Изобретение относится к области исследования физико-механических свойств горных пород и предназначено для изучения динамических проявлений горного давления в шахтных и лабораторных условиях. Цель изобретения - снижение энергозатрат при работе в условиях помех. Устройство содержит источник сигнала,включающий чувствительный элемент (ЧЭ) 1 и последовательно с ним соединенные полосовой фильтр 2, формирователь 3 и линию задержки 4, регулятор 5, измеритель амплитуды (НА) 6, излучатель (И) 7, ЧЭ 8, полосовой усилитель 9 и НА 10. При проведении измерений исследуемый участок горных пород располагают между И 7 и ЧЭ 8. Измеряют амплитуду сигнала помех в зоне ЧЭ 8 при неработающем И 1. Сигнал с ЧЭ 8 через усилитель 9 поступает на ИА 10, показание которого равно амплитуде сигнала помехи. Включают И 7 и ЧЭ 1 принимает сигнал помехи. С ЧЭ 1 сигнал через полосовой фильтр 2 поступает на формирователь 3, сигнал которого на выходе имеет ту же форму, что и на входе, а амплитуда на выходе постоянна. Время линии задержки 4 выбирают так, чтобы в зоне ЧЭ 8 фаза сигнала помехи совпадала с фазой сигнала И 7. Регулятор 5 устанавливает амплитуду сигнала, которая контролируется НА 6, поступает на И 7 и излучается им. В зоне ЧЭ 8 амплитуда сигнала равна сумме амплитуд сигнала и помехи и контролируется ИА 10. Контроль состояния породы производят путем сравнения амплитуды сигнала и разности суммарной амплитуды и амплитуды помехи . 1 ил. сл ел сг сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111

А1 цц 4 E 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

g 70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4274434/23-03 (22) 21.05.87 (46) 07.02.89. Бюл. Р 5 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) А.С.Бляхман и В.М.Проскуряков (53) 622.23 (088.8) (56) Ямщиков В.С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. М., 1982.

Указания по бесконтактным геофизическим методам прогноза степени удароопасности участков угольных пластов и рудных залежей. Л.: ВН1ПП1, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ГОР-»

НЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к области исследования физико-механических свойств горных пород и предназначено для изучения динамических проявлений горного давления в шахтных и лабораторных условиях. Цель изобретения— снижение энергозатрат при работе в условиях помех. Устройство содержит источник сигнала, включающийчувствительный элемент (ЧЗ) 1и последовательно с ним соединенные полосовой фильтр 2, формирователь 3 и линию задержки 4, регулятор 5, измеритель амплитуды (ИА) 6, излучатель (И) 7, ЧЗ 8, полосовой усилитель 9 и ИА 10. При проведении измерений исследуемь»й участок горных пород располагают между И

7 и ЧЭ 8. Измеряют амплитуду сигнала помех в зоне ЧЗ 8 при неработающем

И 7. Сигнал с ЧЭ 8 через усилитель 9 поступает на ИА 10, показание которого равно амплитуде сигнала помехи.

Включают И 7 и ЧЭ 1 принимает сигнал помехи. С ЧЭ 1 сигнал через полосовой фильтр 2 поступает на формирователь

3, сигнал которого на выходе имеет ту же форму, что и на входе, а амплитуда на выходе постоянна. Время линии задержки 4 выбирают так, чтобы в зоне ЧЭ 8 фаза сигнала помехи совпадала с фазой сигнала И 7. Регулятор 5 устанавливает амплитуду сигнала, которая контролируется ИА 6, поступает на И 7 и излучается им. В зоне ЧЭ 8 амплитуда сигнала равна сумме амплитуд сигнала и помехи и контролируется ИА 10. Контроль состояния породы производят путем сравнения амплитуды сигнала и разности суммарной амплитуды и амплитуды помехи. 1 ил.

1456564

Изобретение относится к области исследования физико-механических свойств горных пород и может использоваться в горной промышленности при изучении динамических проявлений горного давления в шахтных и лаборатор. ных условиях.

Целью изобретения является снижение энергозатрат при работе в условиях1О помех.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для контроля напряжеыно-деформированного состояния горных пород. l5

Устройство содержит источник сигнала, включающий чувствительный элемент 1 и связанные с ним последовательно соединенные полосовой фильтр

2, формирователь 3, линию 4 задержки, 20 выход которой является выходом источника сигнала, с которым связаны последовательно соединенные регулятор

5 и измеритель 6 амплитуды, излучатель

7, а также чувствительный элемент 8 и 25 последовательно соединенные с ним полосовой усилитель 9 и измеритель 10 амплитуды.

Устройство работает следующим образом. 30

При проведении измерений в полосе частот, где имеется сигнал помехи, частота которого может произвольно . изменяться, а амплитуда постоянна или изменяется в небольших пределах, меньших, чем погрешность измерения измерителей 6 и 10, излучатель 7 и чувствительный элемент 8 располагают таким образом, чтобы исследуемый участок А горных пород находился меж- 4О ду ними. Чувствительный элемент 1 источника сигнала располагают таким образом, чтобы расстояние от него до источника помех было меньшим, чем от источника помех до излучателя.7 и 45 чувствительного элемента 8 ° Первоначально измеряют амплитуду сигнала помехи в пункте расположения чувствительного элемента 8 при неработающем излучателе 7. При этом электрический сигнал с выхода чувствительного эле-; мейта 8 через полосовой усилитель 9 поступает на вход измерителя 10. По.лоса пропускания усилителя 9 соответствует выбранной полосе частот измерения. Показание измерителя 10 равно амплитуде сигнала А,, Дат(ее измерения проводят при работающем излучателе 7, чувствительный элемент

1 источника сигнала принимает сигнал помехи. С выхода чувствительного элемента 1 сигнал через полосовой фильтр

2 поступает на вход формирователя 3.

Формирователь 3 работает таким образом, что сигнал на его выходе имеет такуюже форму, как и íà его входе, а амплитуда сигнала на выходе поддерживается постоянной при изменениях амплитуды на его входе. В качестве формирователя 3 может быть использован усилитель с автоматической регулиров-.. кой усиления.

Время задержки сигналов линией 4 задержки выбирают, исходя из взаимо-.. расположения источника помехи, чувствительного элемента 8 и скорости распространения сигнала, таким образом, чтобы в точке расположения чувствительного элемента 8 фаза сигнала помехи совпадала с фазой сигнала, излученного излучателем 7. Если время задержки равно нулю, линия 4. задержки может быть исключена. С помощью регулятора 5 устанавливают заданную величину амплитуды сигнала,А, которую контролируют с помощью измерителя 6.

Сигнал с амплитудой А поступает на вход излучателя 7 и излучается им.

Таким образом, в пункте расположения чувствительного элемента 8 амплитуда сигнала А равна сумме амплитуд сигнала помехи и сигнала, излученного излучателем 7, с учетом его затухания в горной породе. Амплитуда суммарного сигнала А контролируется измерителем 10. Контроль напряженнодеформированного состояния горной породы производят путем сравнения амплитуды сигнала А и разности амплитуд сигналов (А — А,), Поскольку в пункте расположения чувствительного элемента 8 фаза сигнала помехи совпадает с фазой полезного сигнала, они суммируются и энергозатраты устройства такие же, как и при проведении измерений в отсутствие сигнала помехи. Для обеспечения заданной помехозащищенности излучатель 7 должен излучить сигнал с амплитудой А .

Известное устройство для обеспечения той же помехоустойчивости должно излучать сигнал с амплитудой равной

А + А,(А — амплитуда сигнала помехи).

Преимуществом предлагаемого устройства являются существенно меньшие

Устройство для контроля напряженнодеформированного состояния горных пород,включающее последовательно соеди» ненные источник сигнала, регулятор амплитуды,измеритель амплитуды, излучатель, а также чувствительный элеСоставитель В.Петрушин

Редактор А.Ворович Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 7470/27 Тираж 449 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 з 1456564

4 энергозатраты при равной помехозащи.- мент и соединенные с ним полосовой щенности. усилитель и второй измеритель амплитуды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я что, с целью снижения энергозатрат

5 при работе в условиях помех, источник сигнала выполнен в виде последовательно соединенных чувствительного элемента, полосового фильтра, форми1ð рователя и линии задержки, выход которой является выходом источника сигнала.