Устройство для измерения параметров трещиноватости горных пород

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение достоверности показаний при определении величин раскрытия трещин и сохранение параметров чувствительного элемента в процессе измерения. Устро-во содержит задающий генератор 3, выпрямитель 5, соединенный через блок 6 сравнения с блоком 7 регистрации. Дополнительно устро- j во снабжено чувствительным элемен- .том 4, который выполнен в виде балансного высокодобротного контура . Средняя точка контура подключена к генератору 3, а часть витков симметрично относительно средней точки подключена к выпрямителю 5. Блок 6 выполнен в виде повторителя напряжения, содержащего регулятор коэффициента передачи, включенный в цепь обратной св язи. Элемент 4 настроен в резонанс на частоту генератора 3. При появлении трещин в массиве пород меняются параметры контура элемента 4, а следовательно, и измеряемая ЭДС. С выхода выпрямителя 5 сигнал поступает на прямой вход блока 6. Результирующий сигнал с выхода блока 6 поступает в блок 7 для цифровой или стрелочной индикации. 1 з.п флы,1 ил. ё О 00 VJ XI VJ

у " (Дф (СОГОЗ СОИ-ТСКИХ сОци Ал исти 4е ских

РЕСПУБЛИК жл E 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! й

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4623748/03 (22) 22.12.88 (46) 30.10.91. Бюл. %40 (71) Макеевский инженерно-строительный институт (72) Ю.Ç,Заславский, Е.П,Пирогов, А.И.Ефимов, В,В,Ковшов, А.Г.Шарэбарин, Е.Б.Дружко, Э. К.Фролов, И.И. Бурма, С.Г.Лунев и Н,А,Вострецов (53) 622.23,05. (088,8) (56) Ардашев К.А., Ахматов В,И., Катков Г.А.

Методы и приборы для исследований проявлений горного давления; Справочник,—

М.: Н едра, 1981.128, Пота и ки н И.Ф., Пота и к ин И.И. Об эффективности управления состоянием массива горных пород.— Уголь Украины,1985, N. 7 с.17-18.

Авторское свидетельство СССР

% 1168710, кл, Е 21 С 39/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРЕЩИНОВАТОСТИ ГОРНЫХ

ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу.

Цель изобретения - повышение достоверно„.,59„„1687777 А1 сти показаний при определении величин раскрытия трещин и сохранение параметров чувствительного элемента в процессе измерения. Устро-во содержит задающий генератор 3, выпрямитель 5, соединенный через блок 6 сравнения с блоком 7 регистрации. Дополнительно устро во снабжено чувствительным элемен том 4, который выполнен в виде балансного высокодобротного контура, Средняя точка контура подключена к генератору 3, а часть витков симметрично относительно средней точки подключена к выпрямителю 5. Блок 6 выполнен в виде повторителя напряжения. содержащего регулятор коэффициента передачи, включенный в цепь обратной связи. Элемент 4 настроен в резонанс на частоту генератора

3. При появлении трещин в массиве пород меняются параметры контура элемента 4, а следовательно, и измеряемая ЭДС. С выхода выпрямителя 5 сигнал поступает на прямой вход блока 6, Результирующий сигнал с выхода блока 6 поступает в блок 7 для цифровой или стрелочной индикации. 1 з.п.флы,1 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к конструкции устройств для определения параметров трещиноватости горных пород в массиве, Цель изобретения-повышение достоверности показаний при определении величины раскрытия трещин, На чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения параметров трещиноватости горных пород.

Устройство состоит из датчика трещин, выполненного в виде выносного зонда 1, и прибора 2. Зонд 1 содержит задающий генератор 3, чувствительный элемент 4, выпрямитель 5. Прибор 2 содержит блок 6 сравнения, блок 7 регистрации и источник питания (не показан), Выносной зонд 1 соединен с прибором 2 трехжильным кабелем.

Генератор 3 соединен с чувствительным элементом 4, который через выпрямитель 5 и блок 6 сравнения подключен на вход блока

7 регистрации. Чувствительный элемент 4 выполнен в виде открытого высокодобротного контура с частичным включением нагрузки на контур, Контур выполнен симметричным, балансным, что позволяет компенсировать влияние влажности и температуры окружающей среды на стабильность параметров контура и получить резко выраженный максимум радиальной чувствительности устройства в центре катушки, Частичное включение нагрузки на контур (например, не более 1/10 части витков) позволяет исключить влияние параметров внешних цепей на расстройку и добротность контура. Точное количество витков отвода определяется из условия соответствия выходного напряжения входным параметрам блока регистрации, в качестве которого может быть применен и как интегральный аналого-цифровой преобразователь с цифровой индикацией, и как стрелочный измерительный прибор.

Устройство работает следующим образом, Контур 4 настроен в резонанс на частоту генератора 3. Высокочастотное напряжение с генератора 3 подводится непосредственно в приемный контур 4, в центр ка гушки. На контуре наводится значительная ЭДС U катушки= ООгенератора, где Q - добротность контура, что позволяет получить высокую напряженность электромагнитного поля при малой подводимой мощности (мощность генератора около 0,02 Вт). Пропорционально числу ви ков отвода сконтура снимается чать наводимой ЭДС.

При изменении характеристик среды, окружающей датчик, электромагнитное поле искажается, меняются комплексные параметры контура (L,Ñ.Q), а следовательно, и

5 величина наводимой ЭДС. Появление трещин в монолитном породном массиве резко изменяет его электромагнитные свойства. пропорционально изменению которых меняются параметры контура, а следователь10 но, и измеряемая ЭДС.

С выхода выпрямителя 5 сигнал поступает на прямой вход блока 6 сравнения.

Блок 6 сравнения выполнен в виде повторителя напряжения с коэффициентом усиле15 ния около единицы и предназначен для компенсации неинформативного сигнала (при отсутствии трещин в массиве) напряжением, подаваемым на инверсный вход повторителя ("установка нуля"). Отсутствие

20 сигнала позволяет свести нелинейные искажения, вносимые узлом сравнения дрейф нуля, к минимуму. Заданное значение выходного напряжения с большой точностью поддерживается регулятором коэффициен25 та передачи ("чувствительность"), включен- . ного в цепь обратной связи, чем обеспечивается неизменное сопротивление нагрузки, Результирующее напряжение /U с вы30 хода блока 6 сравнения поступает в блок 7 регистрации для отображения на цифровом табло либо стрелочным прибором, Контроль трещиноватости массива осуществляется из шпура диаметром 42 мм

35 нужной длины. По показаниям устройства и шкалы мерной досылочной штанги определяются параметры трещиноватости; характерные зоны трещиноватости, местонахождение и величина раскрытия

40 трещин, которые используются для назначения технологических и геомеханических параметров иньекционного упрочнения, определения требуемой глубины анкерования, а также при разработке мероприятий

45 по повышению устойчивости выработок.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения па50 раметров трещиноватости горных пород, содержащее задающий генератор,выпрямитель, соединенный через блок сравнения с блоком регистрации, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения

55 достоверности показаний при определении величины раскрытия трещин, в него вводят чувствительный элемент. который выполнен в виде балансного высокодобротного контура, средняя точка которого подключена к задающему генератору, а части витков, сим1687777

Составитель М.Китайская

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Заказ 3686 Тираж 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 метрично расположенных относительно средней точки, подключены к входам выпрямителя.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что с целью сохранения параметров чувствительного элемента в процессе измерения, блок сравнения выполнен в виде повторителя напряжения, содержащего регулятора коэффициента передачи, вклю5 ченный в цепь обратной связи.