Способ прогноза выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горному делу, м.б. использовано при прогнозе выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений (ГН). Цель изобретения - повышение надежности прогноза путем учета степени нарушенности угля в зонах влияния ГН. Устанавливают интенсивность естественного фонового теплового излучения в диапазоне 2,6 - 30 мкм и на выделенной длине волны и излучения с поверхности забоя. Устанавливают по ним зону влияния ГН. Облучают поверхность забоя инфракрасным излучением (ИКИ) и определяют интенсивность отраженного ИКИ в зоне влияния ГН и вне зоны влияния ГН. Вычисляют отношение разности ИКИ в зоне влияния ГН и вне этой зоны к ИКИ вне зоны влияния ГН. При этом отношении меньшем 8% и большем 3% зону считают невыбросоопасной, а при отношении большем и равном 8% - выбросоопасной. Устройство для осуществления способа состоит из корпуса, основного и дополнительного приемников ИКИ, фокусирующего зеркала с отверстием, полосового фильтра, электронного усилителя, регистрирующего устройства, источника питания, переключателя приемников, дополнительного зеркального отражателя ИКИ на подвеске, соединенного с модулятором и стабилизатором, аттенюатора, широкополосного инфракрасного фильтра, дополнительных переключателей фильтров с фиксаторами и герметизирующим уплотнением. При этом дополнительный приемник настроен на прием естественного излучения, а основной - на прием отраженного ИКИ от встроенного источника ИКИ. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 21 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4723490/03 (22) 26.07.89 (46) 07.07.91. Бюл. № 25 (75) О.Г.Кременев и В.С.Маевский (53) 622.832 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1155772, кл. Е 21 F 5/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1460339, кл. Е 21 F 5/00, 1988, (54) СПОСОБ ПРОГНОЗА ВЫБРОСООПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ В ЗОНАХ

ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НАРУШ Е Н ИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горному делу, м.б. использовано при прогнозе выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений (ГН). Цель изобретения— повышение надежности прогноза путем учета степени нэрушенности угля в зонах влияния ГН. Устанавливают интенсивность естественного фонового теплового излучения в диапазоне 2,6-30 мкм и нэ выделен- . ной длине волны и излучения с поверхности забоя, Устанавливают по ним зону влияния

ГН. Облучают поверхность забоя инфракИзобретение относится к горному делу и может быть использовано при прогнозе выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений, Цель изобретения — повышение надежности прогноза путем учета степени нарушенности угля в зонах влияния геологических нарушений.

„„5U„„1661451 А1 рэсным излучением (ИКИ) и определяют интенсивность отраженного ИКИ в зоне влияния ГН и вне зоны влияния ГН. Вычисляют отношение разности ИКИ в зоне влияния ГН и вне этой зоны к ИКИ вне зоны влияния ГН, При этом отношении меньшем 8 j и большем 3% зону считают невыбросоопасной, а при отношении большем и равном 8%— выбросоопасной, Устройство для осуществления способа состоит иэ корпуса, основного и дополнительного приемников ИКИ, фокусирующего зеркала с отверстием, полосового фильтра, электронного усилителя, регистрирующего устройства, источника питания, переключателя приемников, дополнительного зеркального отражателя ИКИ на .подвеске, соединенного с модулятором и стабилизатором, аттенюатора, широкополосного инфракрасного фильтра, дополнительных переключателей фильтров с фиксаторами и герметизирующим уплотнением. При этом дополнительный приемник настроен на прием естественного излучения, а основной — на прием отраженного

ИКИ от встроенного источника ИКИ. 2 с.п,флы,1 ил, Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно устанавливают фоновую температуру Тф поверхности угольного забоя в конкретной выработке в широком спектральном диапазоне и на выделенной длине волны, а также значение отраженного

ИК-излучения I на участке нормального залегания пласта. Затем в процессе выемки

1661451 ния, электронный усилитель 6 сигналов приемников, регистрирующее устройство 7, источник 8 питания, переключатель 9 приемников, дополнительный зеркальный отражатель 10, приводная ось 11 поворотного устройства с герметизирующим уплотнением 12, рычаг 13, фиксатор 14 положения, отверстие 15 в фокусирующем зеркале 3.

Кроме того, устройство содержит (обведены пунктирной линией) ИК-излучатель 16. закрепленный на отдельной подвеске 17 и соединенный последовательно с модулятором

18 и стабилизатором 19, аттенюатор 20, широкополосный ИК-фильтр 21, дополнительный переключатель 22 фильтров с фиксаторами 23 и герметиэирующим уплотнением 24.

При этом функции основного и дополнительного приемника становятся разными, В известном устройстве дополнительный приемник служит лишь для приема ИК-излучения на выделенной длине волны, а основной для приема излучения в диапазоне

2,6 — 30 мкм . В предлагаемом обе эти функции выполняет дополнительный приемник, на входе которого меняют фильтры, а основ3Р;

55 угля непрерывно по длине выработки контролируют интенсивность выделенного тепла (температуру поверхности Т угольного забоя) и сравнивают ее с фоновым значением Тф. Определяют зону влияния геологиче- 5 ского нарушения вдоль линии забоя, как ширину участка, на котором установлено снижение температуры поверхности забоя на 2;, и более относительно фоновой и в ,,выделенной зоне устанавливают превыша- 10 ет ли излучение забоя на выделенной длине волны предварительно измеренное на 30,, и более или нет. Отнесение установленной

;зоны геологического нарушения к невыбросоопасной и выбросоопасной производят 15 путем облучения ее поверхности ИК-излучателем, фиксации величины интенсивности отраженного излучения 1н,. сравнения пол;ученного значения с предварительно изме,ренным < вне зоны геологического 20 нарушения, вычисления отношения н

1 ,д= н 100ипри34 <д<8% зону относят к невыбросоопасным, а при д 8 4 — к выбросоопасным. 2ц, На чертеже схематически изображено устройство для осуществления прогноза выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений, Устройство содержит корпус 1 прибора, основной, приемник 2 ИК-излучения, фокусирующее зеркало 3, полосовой ИК-фильтр

4, дополнительный приемник 5 ИК-излученой выполняет функцию приема ИК-излучения, отраженного от забоя после его облучения ИК-излучателем.

Устройство работает следующим образом.

Входное окно прибора наводится на забой угольного пласта, Поток ИК-излучения от обследуемой поверхности угольного пласта попадает на фокусирующее зеркало 3. которое концентрирует его дополнительный отражатель 10, устанавливаемый в нужное положение рычагом 13 поворотного устройства и через отверстие 15 в центре зеркала и широкополосный фильтр 21 приходит на дополнительный приемник 5 ИКизлучения. Выработанный в нем сигнал усиливается и фиксируется на регистрирующем устройстве 7. Измерение интенсивности ИК-излучения на выделенной частоте производят путем замены широкополосного фильтра 21 с помощью переключателя 22 на полосовой фильтр 4.

Для измерения интенсивности отраженного ИК-излучения переключением рычага 13 поворотного устройства основной приемник 2 и дополнительный отражатель .

10 меняются местами и жестко фиксируются,фиксатором 14. При этом происходит перекЛючение приемников на входе усилителя с помощью переключателя 9 и включение

ИК-излучателя 16, соединенного с источником питания последовательно с модулятором 18 и стабилизатором 19. Отраженное от поверхности забоя излучение ИК-излучателя 16 попадает на фокусирующее зеркало 3, которое концентрирует его на основной приемник 2, Выработанный в нем сигнал через аттенюатор 20 и переключатель 9 поступает на усилитель 6, а затем на регистрирующее устройство 7.

В качестве основного приемника использован фотодиод ФДК-155. а дополнительного — полупроводниковый приемник на основе монокристаллов антимонида кадмия. В качестве встроенного ИК-излучателя использован полупроводниковый диод

АЛ 107Б, Формула изобретения

1. Способ прогноза выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений, включающий измерение естественной интенсивности излучения тепла с поверхности забоя, выделение участков с пониженной интенсивностью, определение по понижению интенсивности излучения эон влияния геологических нарушений, о тличающийся тем,что,с целью повышения надежности прогноза путем у- ета степени нарушения угля в зонах влияния геологических нарушений, поверх1661451

Составитель Г,Васючкова

Редактор M.Áëàíàð Техред М.Моргентал . Корректор.О.Ципле

Заказ 2109 Тираж 288 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ность забоя облучают инфракрасным модулированным излучением с выделенной длиной волны, измеряют интенсивность отраженного от поверхности забоя инфракрасного излучения в зоне влияния геологического нарушения (н и вне этой зоны 1, определяют отношение разности интенсивности в зоне влияния геологического нарушения и вне этой зоны к интенсивности вне зоны влияния геологического нарушения и н при " 100 < 8 g, зону влияния геоло1 гического нарушения считают невыбросоопасной, а при 100 8 зону . н влияния геологического нарушения считают выбросоопасной.

2. Устройство для прогноза выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений, включающее корпус с основным и дополнительным приемниками излучения, вспомогательное и фокусирующее зеркало с отверстием на середине, переключатель приемников, фильтр, переключатель фильтра, усилитель, источник питания, блок регистрации, закрепленное на корпусе поворотное устройство, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности прогноза выбросо5 опасности, устройство снабжено встроенным источником инфракрасного излучения, расположенным перед основным приемником на отдельной подвеске, дополнительным переключателем фильтров. каналом с

10 аттенюатором, модулятором и стабилизатором напряжений, причем источник инфракрасного излучения соединен с выходом модулятора. вход модулятора последова15 тельно соединен со стабилизатором напряжения и источником питания, а основной приемник подключен к усилителю через переключатель по каналу с аттенюатором, при этом дополнительный приемник настроен

20 на прием естественной интенсивности излучения тепла с поверхности забоя на выделенной длине волны в диапазоне 2,6-30 мкм, а основной приемник настроен на прием отраженного от забоя инфракрасного

25 излучения от встроенного источника инфракрасного излучения.