Способ прогноза выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений и устройство для его осуществления

(51)5 Е 21 Е 5/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВУ МУ ВТ следующим обСпособ осуществл разом.Предварительно ус вую температуру Тф по забоя в конкретной вы спектральном диапазо длине волны, а также зн ИК-излучения на учас легания пласта. Затем ому делу прогнозе тов в зотанавливают фоноверхности угольного работке в широком не и на выделенной ачение отраженного тке нормального зав процессе выемки шение наета степени яния геолоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 1155772, кл. Е 21 Г 5/00, 1984,Авторское свидетельство СССМ 1460339, кл. Е 21 Р 5/00, 1988,(54) СПОСОБ ПРОГНОЗА ВЫБРОСООПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ В ЗОНАХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НАРУШ Е Н ИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горному делу, м.б, использовано при прогнозе выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений (ГН). Цель изобретения - повышение надежности прогноза путем учета степени нарушенности угля в зонах влияния ГН. Устанавливают интенсивность естественного фонового теплового излучения в диапазоне 2,6-30 мкм и на выделенной длине волны и излучения с поверхности забоя, Устанавливают по ним зону влияния ГН. Облучают поверхность забоя инфракИзобретение относится к г и может быть использовано и выбросоопасности угольных и нах геологических нарушений,Цель изобретения - подежности прогноза путемнарушенности угля в зонах вгических нарушений,п 9).И.до 1661451 А 1 расным излучением (ИКИ) и определяют интенсивность отраженного ИКИ в зоне влияния ГН и вне зоны влияния ГН. Вычисляют отношение разности ИКИ в зоне влияния ГН и вне этой зоны к ИКИ вне зоны влияния ГН, При этом отношении меньшем 80 ь и большем 30/О зону считают невыбросоопасной, а при отношении большем и равном 8 - выбросоопасной, Устройство для осуществления способа состоит иэ корпуса, основного и дополнительного приемников ИКИ, фокусирующего зеркала с отверстием, полосового фильтра, электронного усилителя, регистрирующего устройства, источника питания, переключателя приемников, дополнительного зеркального отражателя ИКИ на подвеске, соединенного с модулятором и стабилизатором, аттенюатора, широкополосного инфракрасного фильтра, дополнительных переключателей фильтров с фиксаторами и герметизирующим уплотнением. При этом дополнительный приемник настроен на прием естественного излучения, а основной - на прием отраженного ИКИ от встроенного источника ИКИ. 2 с.п,флы, 1 ил,известном устройстве дополнительный приемник служит лишь для приема ИК-излучения на выделенной длине волны, а основной для приема излучения в диапазоне 2,6 - 30 мкм. В предлагаемом обе эти функции выполняет дополнительный приемник, на входе которого меняют фильтры, а основ 55 угля непрерывно по длине выработки контролируют интенсивность выделенного тепла (температуру поверхности Т угольного забоя) и сравнивают ее с фоновым значением Тф. Определяют зону влияния геологиче ского нарушения вдоль линии забоя, как ширину участка, на котором установлено снижение температуры поверхности забоя на 2% и более относительно фоновой и в , ,выделенной зоне устанавливают превыша ет ли излучение забоя на выделенной длине волны предварительно измеренное на 30% , и более или нет, Отнесение установленной , зоны геологического нарушения к невыбросоопасной и выбросоопасной производят 15 путем облучения ее поверхности ИК-излучателем, фиксации величины интенсивности отраженного излучения 1 н,. сравнения пол;ученного значения с предварительно изме,реннымвне зоны геологического 20 нарушения, вычисления отношениян,д=" 100 и при 3% д 8% зону относят к невыбросоопасным, а при д8% - к выбросоопасным.На чертеже схематически изображено устройство для осуществления прогноза выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений,Устройство содержит корпус 1 прибора, основной приемник 2 ИК-излучения, фокусирующее зеркало 3, полосовой ИК-фильтр 4, дополнительный приемник 5 ИК-излуче ния, электронный усилитель 6 сигналов приемников, регистрирующее устройство 7, источник 8 питания, переключатель 9 приемников, дополнительный зеркальный отражатель 10, приводная ось 11 поворотного устройства с герметизирующим уплотнением 12, рычаг 13, фиксатор 14 положения, отверстие 15 в фокусирующем зеркале 3. Кроме того, устройство содержит (обведены пунктирной линией) ИК-излучатель 16, закрепленный на отдельной подвеске 17 и соединенный последовательно с модулятором 18 и стабилизатором 19, аттенюатор 20, широкополосный ИК-фильтр 21, дополнительный переключатель 22 фильтров с фиксаторами 23 и герметизирующим уплотнением 24.При этом функции основного и дополнительного приемника становятся разными, В ной выполняет функцию приема ИК-излучения, отраженного от забоя после его облучения И К-излучателем.Устройство работает следующим образом.Входное окно прибора наводится на забой угольного пласта, Поток ИК-излученияот обследуемой поверхности угольного пласта попадает на фокусирующее зеркало 3.которое концентрирует его дополнитель-.ный отражатель 10, устанавливаемый в нужное положение рычагом 13 поворотногоустройства и через отверстие 15 в центрезеркала и широкополосный фильтр 21 приходит на дополнительный приемник 5 ИКизлучения. Выработанный в нем сигналусиливается и фиксируется на регистрирующем устройстве 7. Измерение интенсивности ИК-излучения на выделенной частотепроизводят путем замены широкополосного фильтра 21 с помощью переключателя 22на полосовой фильтр 4.Для измерения интенсивности отраженного ИК-излучения переключением рычага 13 поворотного устройства основнойприемник 2 и дополнительный отражатель .10 меняются местами и жестко фиксируются,фиксатором 14. При этом происходит перекЛючение приемников на входе усилителяс помощью переключателя 9 и включениеИК-излучателя 16, соединенного с источником питания последовательно с модулятором 18 и стабилизатором 19. Отраженное отповерхности забоя излучение ИК-излучателя 16 попадает на фокусирующее зеркало 3,которое концентрирует его на основнойприемник 2, Выработанный в нем сигналчерез аттенюатор 20 и переключатель 9 поступает на усилитель 6, а затем на регистрирующее устройство 7.В качестве основного приемника использован фотодиод ФДК, а дополнительного - полупроводниковый приемникна основе монокристаллов антимонидакадмия. В качестве встроенного ИК-излучателя использован полупроводниковый диодАЛ 107 Б,Формула изобретения1, Способ прогноза выбросоопасностиугольных пластов в зОнах геологических нарушений, включающий измерение естественной интенсивности излучения тепла споверхности забоя, выделение участков спониженной интенсивностью, определениепо понижению интенсивности излучениязон влияния геологических нарушений, о тл и ч д ю щ и Й с я тем, что, с цельюповышения надежности прогноза путемучета степени нарушения угля в зонах влияния геологических нарушений, поверх1661451 Ъ Ъ Составитель Г,ВасючковаТехред М.Моргентал . Корректор О.Ципле Редактор М.Бланар Тираж 288 Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 2109 ВНИИПИ иэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ность забоя облучают инфракрасным модулированным излучением с выделенной длиной волны, измеряют интенсивность отраженного от поверхности забоя инфракрасного излучения в зоне влияния геологического нарушения н и вне этой зоны 1, определяют отношение разности интенсивности в зоне влияния геологического нарушения и вне этой зоны к интенсивности вне зоны влияния геологического нарушения инпри " 1008зону влияния геоло 1гического нарушения считают невыбросоопасной, а при 100 8зону,н 1влияния геологического нарушения считают выбросоопасной,2. Устройство для прогноза выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений, включающее корпус с основным и дополнительным приемниками излучения, вспомогательное и фокусирующее зеркало с отверстием на середине, переключатель приемников, фильтр, переключатель фильтра, усилитель, источник питания, блОк регистрации, закрепленное на корпусе поворотное устройство, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности прогноза выбросо опасности, устройство снабжено встроенным источником инфракрасного излучения, расположенным перед основным приемником на отдельной подвеске, дополнительным переключателем фильтров. каналом с 10 аттенюатором, модулятором и стабилизатором напряжений, причем источник инфракрасного излучения соединен с выходом модулятора. вход модулятора последова тельно соединен со стабилизатором напряжения и источником питания, а основной приемник подключен к усилителю через переключатель по каналу с аттенюатором, при этом дополнительный приемник настроен 20 на прием естественной интенсивности излучения тепла с поверхности забоя на выделенной длине волны в диапазоне 2,6-30 мкм, а основной приемник настроен на прием отраженного от забоя инфракрасного 25 излучения от встроенного источника инфракрасного излучения.