Устройство для определения координат горных ударов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 972433 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.10.80 (2!) 2998072/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

G 0l V 1/24

Гаеуддретееллмй комитет (53) УДК 550.834 (088.8) оо делам лзееретений и открытий

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания !7.!1.82 (72) Авторы изобретения

В. М. Сбоев и В. И. Востриков ьggl jl f rr i;:

Институт горного дела Сибирского отделения АН СС (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ

ГОРНЫХ УДАРОВ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на рудных и нерудных месторождениях для определения координат горных ударов, возникающих в толще горного массива на больших глубинах.

Известно устройство для определения координат источника акустической эмиссии, принцип работы которого заключается в пространственно разнесенном приеме сигналов акустической эмиссии, селекции принимаемых сигналов по их амплитудным, временным и спектральным параметрам,измерении задержек между моментами поступления сигнала в различные каналы приема, вычислений, преобразований и накоплений отсчетов координат источников излучения (1).

Однако данное устройство не может быть использовано для определения координат горных ударов в сложных условиях подземных выработок из-за высокого уровня технологических помех и невозможности учета геологотехнологических особенностей горного массива.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для определения координат горных ударов, состоящее из первичных сейсмопреобразователей, соединенных с блоком обработки аналоговых сигналов, выходы которых соединены с ком параторами, соединенными с входами счетчика с индикацией и памятью, выходы которого подключены к системе регистрации данных и управляющему устройству.

Данное устройство может быть использовано для определения и локализации источников акустической эмиссии, работа его основана на измерении времени превышения амплитудой сигналов акустической эмиссии определенных и предварительно заданных пределов (2).

Однако работа данного устройства в условиях интенсивных технологических помех и существенной неоднородности горного массива на глубоких подземных горных предприятиях затруднена.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности и точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения координат гор972433 ных ударов, состоящее из первичных сейсмопреобразователей, соединенных с блоком обработки аналоговых сигналов, выходы которых соединены с компараторами, соединенными с входами счетчика с индикацией и памятью, выходы которого подключены к системе регистрации данных и управляющему устройству, снабжено программным блоком и блоком автоматического управления порогом срабатывания компараторов, состоящим из сумматора, на входы которого нодкл1очсны выходы блока обработки аналоговых "HI Hà 10В, схемы И, на входы которой подключены выходы компараторов, формирователя ступенчатого напряжения, компярятора управляющего напряжения, триг сря и двух ключей управления, причем запу кающий вход формирователя ступенчатого напряжения и один из входов триггера соединены с выходом схемы И, а выход формирователя ступенчатого напряжения ссц IHHE H с входом одного из ключей управления и с одним из входов компаратора упрявляюгцего напряжения, другой вход которого подключен к выходу сумматора, а выход указанного компяратора соедин II с останавливающим входом формирователя ступенчатого напряжения и с другим входом трип ера, выход которого подключен к управляющим входам ключей управления, выходы ключей соединены с входами компараторов, я выход программного блока соединен с у правляющим входом формирователя ступи нчято о напряжения.

Ня чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство состоит из восьми первичных сейсмопреобразователсй 1, из восьми блоков 2 обработки аналоговых сигналов, восьми блоков компараторов 3 с ручной и автомятичсской регулировкой порога срабатывания, блока 4 автоматического управления порогом срабатывания компараторов, программного блока 5, управляющего устройства 6, блока 7 счетчиков с индикацией и памятью, системы 8 регистрации данных и блока 9 вывода на ЭВМ.

Блок 4 автоматического управления порогом срабатывания компараторов включает сумматор !0 аналоговых сигналов по восьми принимаемым каналам, схему И 11, компарятор 12 управляющего напряжения, формирователь 13 ступенчатого напряжения, трип ер 14 и ключи управления 15 и 16.

В, стройстве восемь сейсмопреобразователсй 1 соединены с восемью блоками 2 обработки аналоговых сигналов, выходы которых соединены с восемью входами блока 4 автоматического управления и с вос, мью блоками компараторов 3, выходы которых соединены с восемью входами блока 4. Восемь выходов блоков компарато, ов 3 соединены с весемью входами уп5

55 равляющего устройства 6, восемь выходов которого соединены с блоком счетчика 7, выходы которого соединены с входами блока регистрации 8 и устройства 9 вывода на ЭВМ.

В блоке 4 восемь выходов с блоков 2 соединены с восемью входами сумматора 10, выход которого подключен к компаратору 12, к второму входу которого подключен выход формирователя 13, а выход соединен с входом формирователя 13 и входом триггера 14.

Восемь входов схемы И соединены с восемью входами компараторов 3, а выход соединен с формирователем !3 и входом триггера 14, выход которого соединен с входами ключей 15 и 16. Вход формирователя 13 соединен с выходом программного блока 5.

Устройство работает следующим образом.

Механические колебания, возникаюшие в массиве горных пород под влиянием возмущения, принимаются первичными сейсмопреобразователями 1 различной амплитуды и в разное время, обусловленное их пространственным расположением, и преобразуются в электрические сигналы.

В блоке 2 обработки аналоговых сигналов усиливается до необходимого уровня, фильтруется в заданной полосе частот, формируется модуль мгновенного значения напряжения.

В блоке компаратора 3 обрабатываемый сигнал пропускается в случае превышения по амплитуде устанавливаемого заранее порога срабатывания и преобразуется в импульсный.

В дежурном режиме, когда сигналов с преобразователей 1 нет, на сравнивающие входы компараторов 3 подается через ключ 16 исходное пороговое напряжение, величина которого может регулироваться.

В момент прихода первого сигнала динамического проявления с одного из сейсмопреобразователей 1 наибольшей амплитуды компаратор 3 срабатывает. Передним фронтом сейсмоимпульса через схему И Il осуществляется запуск формирователя 13 ступенчатого напряжения и дается разрешение на опрокидывание триггера 14.

С блока 2 обработки аналоговых сигналов измеряемый сигнал через сумматор 11 поступает на один из входов компаратора 12 управляющего напряжения. На другой вход компаратора 12 поступает ступенчато изменяющееся напряжение с блока 13, закон изменения которого задается с пэмощью программного блока 5.

При совпадении сигналов компаратор 12 срабатывает и оста н а вливает формиро ватель !3.

Сформированное постоянное управляющее напряжение поступает на ключ 15.

972433

Форл ула изобретения

ВНИИПИ Заказ 7676137 Тираж !7,! I; ., ФИЛИаЛ Г1ПП «Патаит», Г. УжгОГ (, у -.. 1)ПГЕ а . 4

Одновременно сигнал с компаратора 12 опрокидывает триггер 14, при этом ключ 15 замыкается, а ключ 16 размыкается.

Сформированное управляющее напряжение через ключ 15 с блока 13 поступает на компараторы 3 и понижает уровень срабатывания.

В управляющем устройстве 6 измеряются

В менные интервалы между импульсами, поступившими с компараторов 3 каждого канала. Измеряется относительное время, т. е. временные интервалы по отношению к моменту приема импульса первым сейсмопреобразователем. Информация заносится в счетчик 7 и в блок 8, а также поступает в блок 9.

Определение координат горных ударов осуществляется расчетным путем на ЭВМ.

Таким образом, в данном устройстве осуществляется автоматическое изменение уровней срабатывания компараторов в зависимости от геологотехнологических особенностей подземного горного предприятия, обеспечивая повышение точности определения координат горных ударов в условиях интенсивных технологических "„o»ех и существенной неоднородности горного массива.

Устройство для определения координат горных ударов. состоящее из первичных ссйсмопреобразователей, соединенных с блоком обработки аналоговых сигналов, выходы которых соединены с компараторами, соединенными с входами счетчика с индикацией и памятью, выходы которого подключены к системе регистрации данных и управляющему устройству, отличающееся те». что, с целью повышения помехозащищенности и точности устройства, оно снабжено программным блоком и блоком )в5 томатического управления порогом срабатывания компараторов, состоящим из сумматора, на входы которого подключены выходы блока обработки аналоговых сигналов, схемы И, на входы которой подключены вы10 ходы ком параторов, формирователя ступенчатого напряжения, компаратора управляющего напряжения, триггера и двух ключей управления, причем запускающий вход форMèpователя ступенчатого напряжения и один из входов триггера соединены с выходо» схе»ы И, а выход формирователя ступе!.:!13)о)О напряжсния соединен с Входом oJ!1() о !!з ключей управления и с одним пз в; ) ц в .О»паратора управляющего напряжспия, дру"ой вход которого подключен к вых<),, с) м»атора, I! ны;од указанного ком!!арагора сосjlllloll о Останавливающимм входом формиров IT(«7ÿ ступенчатого напряжения и с другl!xf входом триггера, Выход которого пОДкл !О ICH к Vll pd B,7F IOIIIIIAI входам ключей управления, вых «ll>l .,!!Очей соединены с входа»н компараторов, а ход программного блока соединен (1!р,)ьляющи» входом формирователя ст) пенч;.того напряжения.

Источники информации.

ПРП Ятме ВО ВНИМаНИС:IÐН ЭКСI (OTIIB(3p l. Прибор Аю р-6 для (бнар»))(с))ия дфектов с указан!!е» l!x lе(гопол()жсп1!я

«).1ефсктоско)11!я», 1979, № !2). с. 5 8.

2. Кат;17ог фирмы Брюль и Кьер, 1(17е), модель 4429 (!)рототип).