Устройство для контроля сейсмическогодействия взрывов

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АВТОРСЙФМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

<и)824095

Соивз Соватсник

Социалистические

Республик (6l) Дополннтельноек авт. саид-ву (22) Заявлено1807.79 (21) 2797139/18-25 с нрисоединеннем заявки М (51)M. Кп.

6 01 V )/28

Гееудератееееый комитет

СССР пе делам нввбретвний и еткрнтнй (23) Приоритет

Опубликовано 230431. Бюллетень М 15 (53) УДК 550. 834 (088.8).

Дата. опубликования описание 250481, (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СЕЙСИИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

ВЗРЬ1ВОВ

Изобретение относятся к горному делу н может быть использовано для оперативного контроля сейсмического действия взрывов, производимых на карьерах и в шахтах при разработке месторождений полезных ископаеиых.

Известно устройство контроля сейсмического действия взрывов, включающее группу нз трех сейсмометров, установленных по трем составляющим сейсмоколебания: радиальной, танген" циальной, вертикальной регистрирующей и воспроизводящей аппаратуры

При использовании таких устройств после регистрации параметров сейсмических колебаний обычно в Лабораторных условиях производится обработка осциллограмм, заключающаяся в нахождении максимальных значений амплиту-:, ды смещения, скорости и ускорений," а также длительности колебаний, их энергии и т. д. Такая обработка проводится специально обученным квалифицированным персоналом н требует

2 определенного времени, что не позволяет непосредственно сразу же после .проведения взрыва оценить era сейсии ческуто опасность для зданий и содружений.

Известно также устройство .контроля сейсмического действия взрыврвг включающее группы из трех сейсмоиет=: ров установленных по трем составляющим сейсмаколебання, радиальной, тангенциальной, вертикальной регистрирующей и восприэводящей аппарату" ры 121.

Однако известное устройство не

И. позволяет осуществлять оперативный немедленный контроль сейсиических .. колебаний, вызванных взрывами на карьерах илн в шахтах, так как воспроизведение записанной информации осуществляется воспраиэводящей частью аппаратуры станцтви Н-052 в лабораторных условиях и после воспроизве дения сигналов необходимо максималь;но осуществить их дальнейшую обработL ку с -целью нахождения максимального значения амплитуды вектора скорости смещения или ускорения значения амплитуды вектора скорости смещения или ускорения и т. д.

Наиболее близким по технической сущ*ости к предлагаемому является устройство, включающее сейсмометр, блок обработки информации и блок регистрации ее на перфоленте. Устройст- .1ц во осуществляет непрерывное измерение сигнала и производит запись информации на перфоленту только при превышении амплитуды сейсмосигиала наперед заданного порогового уровня (3) однако известное .устройство не обеспечивает оперативного контроля скорости смещения грунта, поскольку обработка информации в соответствующем .блоке сводится лишь к определе.нию момента времени превышения порогового уровня сигналом и. выдачи команды эа запись.

Цель изобретения - обеспечение оперативности контроля скорости смещения грунта или элементов объекта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля сейсмического действия взрыва, состоящее из сейсмометров, подключенных ко входу блока обработки информации, к выходу которого подключены последовательно соединенные блок регистрации и индикатор, дополнительно введены два сейсмометра, а блок обработки информаUjHB содержит три параллель ла, каждый иэ которых состоит из последовательно соединенных масштабного усилителя, фильтра нижних частот, амплитудного детектора, квадратора, причем выход квадратора каждого канала подключен к соответствующему входу сумматора, выход которого подключен к блоку компараторов., На чертеже представлена блок-схеМе устройства контроля сейсмического 4> действия взрывов, позволяющего ocy" ществлять оперативный контроль сейсмо. колебаний.

Устройствб контроля сейсмического действия взрывов содержит три сейсмо- Ю метра 1., установленные по трем составляющим сейсмоколебания: радиаль-, ной, тангенциальной и вертикальной, 3-х канальный блок 2 обработки информации, блок 3 регистрации, и ин- ss дикатор 4.

Блок обработки информации содержит три канала., каждый из которых сос824095 4 тоит из усилителя 5 ко входу которого подключен сейсмометр 1. Выход усилителя соединен со входом фильтра

6 нижних частот, выход фильтра соединен со входом амплитудного детектора 7. Выход амплитудного детектора соединен со входом соответствующего блока возведения сигнала в квадрат ("квадратора") 8. Выходы квадраторов соединены со входом блока 9 суммирования сигнала (" сумматор" ), выход которого соединен с блоком 10 компараторов. Выход блока компараторов соединен через блок 3 регистрации с индикатором 4.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с трех, образующих одну группу, сейсмометров по кабелю поступают на входы трех усилителей 5.

Известно, что сейсмические колеба ния, которые представляют собой опасность для зданий и сооружений, имеют частоты примерно от 2 до 30 Гц, поэ- тому фильтры нижних частот эффективно подавляют сигналы с частотой 3

30 Гц. Наличие фильтров нижних частот повышает как точность оценки сейсмических колебаний, так и помехоустойчивость всего устройства. С выходом фильтров нижних частот сигналы поступают на входы трех прецизионных амплитудных детекторов 7, необходимых для нормальной работы следующих за ними трех "квадраторов" 8, при этом на выходе амплитудного детектора получается точное значение модуля .того сигнала, который постунает на его вход . Продетектированные сигналы поступают на входы трех

"квадраторов" 8. На выходах схем возведения в квадрат получаются сигналы

0)(0, 0 r e 0 0, Uz соответственно значение сигналов на входах трех квадраторов.

Эти сигнапы далее подаются на схему суммирования сигналов (" сумматор

9), на выходе сумматора 9 получается сигнал U=U g t Оу + Оz характеризуюХ 2 щий значение квадрата .скорости смещения 1 грунта в основании охраняемого объекта или элементов объекта

С выхода сумматора 9 сигнал посту-. пает на блок 10 к омпаратор ов . При тарировке всего устройства вместе с сейсмометрами каждый из компараторов настроен на определенный уровень, соответствующий определенному уровню скорости смещения при сейсмических

824095

Формула изобретения

Составитель Т. Райкова

Редактор Г. Волкова Техред М.Рейвес Корректор М. Демчик

Заказ 2102/66 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

t по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 колебаниях. При величине сигнала

Q >11„на выходе 1 — oro компаратора, настроенного на уровень U. появ У ляется сигнал, который обеспечиваеи срабатывание 1 -oro триггера блока S

10 регистрации, в результате сраба-, тывания этого триггера на его выходе появляется напряжение, которое обеспечивает протекание тока через 1 -й светодиод индикатора 4 и он светится.

Таким образом, включение i-oro ! светодиода при включенном (j+ 1)-м означает, что скорость смещения имеет величину, находящуюся между двумя 1з значениями, соответствующими 1-му и (i + 1)-му пороговым напряжениям.

Предлагаемое устройство контроля сейсмического действия взрывов выгодно отличается от известного тем, 20 что позволяет с большой точностью и немедленно после взрыва оценить максимальное значение скорости смещения при сейсмических колебаниях, вызванных взрывом, не требует нали- 25 чия квалифицированного персонала, так как работает автоматически.

Кроме того, предлагаемое устрой" ство не содержит движущихся частей и полностью выполнено на высоконадеж- Зр ных интегральных схемах большой степени интеграции, что приводит к значительному сокращению аппаратурных затрат, снижению весовых показателей, повышению надежности.

Малое потребление энергии (2 Вт)

Э5 . также выгодно отличает предлагаемое устройство от известного и позволяет применять это устройство в полевых условиях, для питания используются батареи и транзисторный преобразователь напряжения.

Устройство контроля сейсмического действия взрывов, состоящее из сейсмометров, подключенных ко входу блока обработки информации, к выходу которого подключены последовательно соединенные блок регистрации и индикатор, отличающееся тем, что, с целью обеспечения опера тивности контроля скорости смещения грунта или элементов объекта дополнительно введены два сейсмометра, а блок обработки информации содержит три параллельных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя, фильтра нижних частот„ амплитудного детектора, квадратора, причем выход квад pGTopa êàæäoão канала подключен к соответствующему входу сумматора, выход которого подключен к блоку компараторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 125902, кл. 6 01 7 1/24, 1959.

2. Проспект "Инженерно-сейсмическая станция Н-052". ИФЗ инж.

О. 10. Шмидта, АН СССР, 1978. .3. Проспект "Автоматизированная одноканальная станция оперативной ,сейсмической службы типа БМ". ИФЗ инж. О. Ю. Шмидта, АН СССР. 1978.