Способ прогнозирования аварийного давления горных пород при работе на удароопасных участках подземных выработок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК,(1% (И) 9/ М 4 Е 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ Авторское свидетельство СССР У 905458, кл, Е 21 С 35/24, 1980, (54) СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АВАРИЙНОГО ДАВЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ АРАБО" ТЕ НА УДАРООПАСНЫХ УЧАСТКАХ ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК(57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить достоверность прогнозирования за счет оперативного контроля горного.Григорьев622.232.72(088.8),Ямщиков Я.И, Иетоды и средствадования и контроля горных породцессов. М.: Недра, 1982, с. 91 давления, В охраняемом массиве возбуждают во взаимно перпендикулярных плоскостях низкочастотные (НЧ) колебания и электромагнитные волны. Взаимомодулированные сигналы регистрируют и суммируют с возникающими в массиве и зарегистрированными контрольными сигналами геомагнитных,геоэлектрических и сейсмических колебаний частотой в пределах 0,1-5000 Гц;. Отделяют суммарный сигнал от помехи и разделяют на частотные полосы выше и нюке резонансной частоты массива (высокочастотные (ВЧ) и НЧ составляющие). Калдый иэ разделенных сигналов сравнивают с соотв. задан" ными порогами. При превышении НЧ и ВЧ сигналами заданных порогов Формируют соответственно сигнал аварийной обстановки (прекращение горных работ) или предупредительный сигнал о наличии колебаний горного давления. 1 ил.Изобретение относится к горнойпромышленности, к средствам аварий"ной сигнализации, контроля и прогнозирования колебаний горного давления, обеспечения безопасности горных работ на опаснык по горным ударам участках подземных выработок,Цель изобретения - повышение достоверности за счет оперативногоконтроля изменений горного давле- Ония,На чертеже показано устройство,реализующее данный способ, общийвид.устройство состоит иэ источника 3контрольных, возбуждающих горныймассив, колебаний, например, ударного действия в виде электровибратора 1, автономного радиопередатчика 2 прогноэирукщего электросигнала (ППС), например, фиксированной частоты в диапазоне 10 кГц -500 мГц, с антенно"фидерным устройством, приемного датчика 3 горизонтальной составляющей прогнозирующего горной удар сигнала (ДПС), атакже иэ комплекта приемных датчиков 4 вертикальной составляющейаварийного сигнала - контрольнькмикроколебаний горного массива - в З 0составе, например, датчика магнитной напряженности (ДМН) и датчика 5сейсмических колебаний (ДСК), Этидатчики совместно с ДПС 3 соединеныс входным фильтрующе-усилительным35сумматором 6 и через него с анализатором 7 аварийной и прогнозирующейструктуры сигналов с параллельно установленными на его выходе пороговыми блоками 8 и 9 выделения степениопасности, блоком О аварийной ипредупредительной сигнализации и сосвето-звуковым или другим снгналиэа,тором 11.Способ осуществляется следующимобразом.При включении электровибратора 1квк источника силовых ударных импульсов в охраняемом массиве горныхпород кровли образуются контрольные 0низкочастотные микроколебания (упругие волны) геоэлектрической, геомагнитной и сейсмоакустической структуры частотой в пределах 0,1-5000 Гц,которые фиксируются по горизонталь- Яиой составляющей.ДПС .3, по вертикальной составляющей ДИН 4 и по сейсмической напряженности ДСК 5,Одновременно с помощью ППС 2, погорным породам в плоскости, параллельной кровле, подаются прогноэирующие высокочастотные электроимпульсы (электромагнитной, электротоковой, а также в отдельных случаяхкомбинированной структуры) фиксированной частоты, например, в диапазоне О кГц - 500 мГц,В результате образуется наложение контрольных низкочастотных микроколебаний и прогнозирующих высокочастотных импульсов, совместная модуляция их сигналов, что фиксируется ДПС 3. Зарегистрированные датчика.ми 4 и 5 импульсы электромагнитнойи акустической эмиссии вместе с промодулированным сигналом с датчика 3подаются на фильтрующе-усилительныйсумматор 6, где суммируются и разделяются на частотные полосы выше иниже резонансной частоты массива(низкочастотную и высокочастотнуюсоставляющие) и подаются в анализатор 7,В случае наличия незначительных,колебаний горного давления в силуих более высокочастотного характерапоследние воздействуют прежде всего на прохождение прогнозирующеготакже высокочастотного сигнала,вно-.ся в него соответствующие искажения,которые в составе сигнала улавливаются ДПС 3. Названные колебания прохо"дят через сумматор 6 в анализатор 7сигналов, который в силу их высокочастотного характера передает последние на пороговый блок 8, где они оцениваются по интенсивности, что, всвою очередь, вызывает срабатываниеблока 10 сигнализации. Далее черезсвето-звуковой сигнализатор 11 подается предупреждающий сигнал о наличии колебаний горного давления илио повышении их интенсивности до опасных значений, т.е. о необходимостипредельной осторожности вплоть допрекращения горных работ и отводалюдей в безопасное место.По мере возрастания колебаний горного давления до опасных значенийпоявляется и усиливается их низкочастотная составляющая, которая начинает искажать контрольные низкочастотные.микроколебания параметровгорных пород, что улавливается прежде всего ДМН 4 и ДСК 5. Низкочастотные искажения контрольного сигналанаправляются анализатором 7 на поро-,. Составитель И,НаэаркинаЦиткина Техред В.Кадар Корректор Т.Кол ак Заказ 640 Тираж 470НИИПИ Государственного по делам изобретений и 35, Москва, Ж, Рауш Подписноеомитета СССРткрытийая наб., д. 4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 говый блок 9, с помощью которого оцениваются низкочастотные искажения по ик"интенсивности, и далее через блок 10 сигнализации и сигнализатор 11 подается аварийный сигнал. 5 формула изобретения Способ прогнозирования аварийного давления горных пород при работе 1 О на удароопасных участках подземных выработок, заключающийся в регистрации возникающих в массиве геомагнитных, геоэлектрических и сейсмических колебаний, отделении их от сигнала 1 помехи, суммировании между собой, разделении полученного сигнала на низкочастотную и высокочастотную сосотавляющие и сравнении их с заданными порогами, о т л и ч а ю щ и й с я щ тем, что, с целью повышения достоверности за счет оперативного .контроляизменений горного давления, возбуждают в массиве во взаимно перпендикулярных плоскостях низкочастотные.колебания и электромагнитные волны,регистрируют эти взаимомодулированныесигналы и суммируют с возникающимив массиве сигналами геомагнитных,геоэлектрических и сейсмических колебаний и при превышении низкочастотным сигналом заданного порога формируют сигнал аварийной обстановки, а,при превышении высокочастотным сигналом заданного порога формируют преду-,предительный сигнал, при этом высокочастотным и низкочастотным сигналами считают сигналы соответственновыше и ниже резонансной частоты массива,