Устройство для контроля напряженно-деформированного состояния горных пород

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 091 (111 д 1 1511 4 Е 21 С 39/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) Ямщиков В,С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. М., 1982.Указания по бесконтактным геофизическим методам прогноза степени удароопасности участков угольных пластов и рудных залежей. Л.: ВН 1 ПП 1, 1981.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение относится к области исследования физико-механических свойств горных пород и предназначено для изучения динамических проявлений горного давления в шахтных и лабораторных условиях. Цель изобретения - снижение энергозатрат при работе в условиях помех. Устройство содержит источник сигнала,включающийчувствительный элемент (ЧЗ) 1 и последовательно с ним соединенные полосовой фильтр 2,формирователь 3 и линию задержки 4,регулятор 5, измеритель амплитуды(ИА) 6, излучатель (И) 7, ЧЗ 8, полосовой усилитель 9 и ИА 10. При проведении измерений исследуемьй участок горных пород располагают между И7 и ЧЭ 8. Измеряют амплитуду сигналапомех в зоне ЧЗ 8 при неработающемИ 7. Сигнал с ЧЭ 8 через усилитель 9поступает на ИА 10, показание которого равно амплитуде сигнала помехи.Включают И 7 и ЧЭ 1 принимает сигналпомехи. С ЧЭ 1 сигнал через полосовойфильтр 2 поступает на формирователь3, сигнал которого на выходе имеетту же форму, что и на входе, а амплитуда на выходе постоянна. Времялинии задержки 4 выбирают так, чтобы в зоне ЧЭ 8 фаза сигнала помехисовпадала с фазой сигнала И 7. Регулятор 5 устанавливает амплитудусигнала, которая контролируется ИА 6,поступает на И 7 и излучается им, Взоне ЧЭ 8 амплитуда сигнала равнасумме амплитуд сигнала и помехи иконтролируется ИА 10. Контроль сос"тояния породы производят путем сравнения амплитуды сигнала и разностисуммарной амплитуды и амплитуды помехи. 1 ил.Изобретение относится к областиисследования физико-механическихсвойств горных пород и может использоваться в горной промышленности приизучении динамических проявлений горного давления в шахтных и лаборатор. ных условиях.Целью изобретения является снижение энергозатрат при работе в условиях 1 Опомех.На чертеже представлена принципиальная схема устройства для контролянапряжеыно-деформированного состояниягорных пород, 15Устройство содержит источник сигнала, включающий чувствительный элемент 1 и связанные с ним последовательно соединенные полосовой фильтр2, формирователь 3, линию 4 задержки, 20выход которой является выходом источника сигнала, с которым связаны последовательно соединенные регулятор5 и измеритель 6 амплитуды, излучатель7, а также чувствительный элемент 8 и 25последовательно соединенные с ним полосовой усилитель 9 и измеритель 10амплитуды.Устройство работает следующим образом, 30При проведении измерений в полосе частот, где имеется сигнал помехи,частота которого может произвольно. изменяться, а амплитуда постоянна илиизменяется в небольших пределах,ьеньших, чем погрешность измеренияизмерителей 6 и 10, излучатель 7 ичувствительный элемент 8 располагаюттаким образом, чтобы исследуемыйучасток А горных пород находился меж Оду ними. Чувствительный элемент 1 источника сигнала располагают таким образом, чтобы расстояние от него доисточника помех было меньшим, чем отисточника помех до излучателя.7 и 45чувствительного элемента 8Первоначально измеряют амплитуду сигнала помехи в пункте расположения чувствительного элемента 8 при неработающемизлучателе 7. При этом электрическийсигнал с выхода чувствительного эле-;мейта 8 через полосовой усилитель 9поступает на вход измерителя 10. По.лоса пропускания усилителя 9 соответствует выбранной полосе частотизмерения, Показание измерителя 10равно амплитуде сигнала А, , Даееизмерения проводят при работающемизлучателе 7, чувствительный элемент 1 источника сигнала принимает сигналпомехи. С выхода чувствительного элемента 1 сигнал через полосовой фильтр2 поступает на вход формирователя 3.формирователь 3 работает таким образом, что сигнал на его выходе имееттакуюже форму, как и на его входе,а амплитуда сигнала на выходе поддерживается постоянной при измененияхамплитуды на его входе. В качестве формирователя 3 может быть использованусилитель с автоматической регулиров-кой усиления.Время задержки сигналов линией 4задержки выбирают, исходя из взаимо-,.расположения источника помехи, чувствительного элемента 8 и скоростираспространения сигнала, таким образом, чтобы в точке расположения чувствительного элемента 8 фаза сигналапомехи совпадала с фазой сигнала, излученного излучателем 7. Если времязадержки равно нулю, линия 4. задержкиможет быть исключена. С помощью регулятора 5 устанавливают заданную величину амплитуды сигнала,Аз, которуюконтролируют с помощью измерителя 6.Сигнал с амплитудой А поступает навход излучателя 7 и излучается им.Таким образом, в пункте расположениячувствительного элемента 8 амплитуда сигнала Аз равна сумме амплитудсигнала помехи и сигнала, излученногоизлучателем 7, с учетом его затухания в горной породе. Амплитуда суммарного сигнала А контролируетсяизмерителем 10, Контроль напряженнодеформированного состояния горнойпороды производят путем сравненияамплитуды сигнала А и разности амплитуд сигналов (А- А,), Посколькув пункте расположения чувствительногоэлемента 8 фаза сигнала помехи совпадает с фазой полезного сигнала, онисуммируются и энергозатраты устройства такие же, как и при проведенииизмерений в отсутствие сигнала помехи. Для обеспечения заданной помехозащищенности излучатель 7 долженизлучить сигнал с амплитудой А.Известное устройство для обеспечениятой же помехоустойчивости должно излучать сигнал с амплитудой равнойА + А,(А - амплитуда сигнала помехи),Преимуществом предлагаемого устройства являются существенно меньшиеУстройство для контроля напряженно- деформированного состояния горных пород,включающее последовательно соеди ненные источник сигнала, регулятор амплитуды,измеритель амплитуды, излучатель, а также чувствительный элеСоставитель В.ПетрушинТехред М.Ходанич Корректор И.Муска Редактор А.Ворович Заказ 7470/27 Тираж 449 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 14565644 энергозатраты при равной помехозащи.- мент и соединенные с ним полосовой щенности. усилитель и второй измеритель амплитуды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, ф о р м у л а и з о б р е т е н и я что, с целью снижения энергозатрат5при работе в условиях помех, источник сигнала выполнен в виде последовательно соединенных чувствительногоэлемента, полосового фильтра, формирователя и линии задержки, выход которой является выходом источника сигнала.