Устройство для определения удароопасного состояния горного массива

(5 ц 5 Е 2 црег.рДеЯ КСАН ОБРЕТЕН твенное обьединенка" ельство СС1/24, 1982ельство СС39/00,Я ОП ТОЯН ДЕЛЕНИЯ ГОРНОГО осится к контназначеноусловиях 3еждения гое надежносто состоянивысокого и-во, содержа родю гордля локальабоя или рного удаи опредея горногоомехового щее реги 6 С) ЬЭ Ы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДУДАРООПАСНОГО СМАССИВА(57) Изобретение отнного давления и предных измерений вкарьера для предупрра; Цель - повышениления удароопасногмассива в условияхфона, Для этого устр Изобретение относится к контролю горного давления и может быть использовано для локальных измерений в условиях забоя или карьера для предупреждения горного удара.Целью изобретения является повышение надежности определения. удароопасного состояния горного массива в условиях высокого помехового фона,На чертеже изображена структурная схема устройства для определения удароопасного состояния массива горных пород.Устройство содержит геофон 1, усилитель 2, три адаптивных частотных фильтра 3,стратор 7 и последовательно соединенные геофон 1 и усилитель 2, дополнительно снабжено тремя адаптивными частотными фильтрами 3, тремя задатчиками 5 и шестью компараторами 4 и 6, При этом к выходу усилителя 2 подсоединены входы фильтров Здля регистрации; первый - стреляний, толчков, микроударов и ударов с энергией10 - 10 Дж, второй - динамических разру 2 6шений, сопровождающихся образованием трещин размерами порядка 0,1 м, приводящих к образованию акустических волн с энергией - 10 - 10 Дж, третий - ак 5 усти-2ческих событий с энергией 10 - 10 Дж. Выходы фильтров попарно подсоединены к первому и второму входам компараторов. Выходы компараторов 4 соединены с первыми входами компараторов 6, вторые входы которых соединены с выходами задатчиков 5. Выходы компаоаторов 6 соединены со входами регистратора 7, по которому можно следить за динамикой поведения горного массива. 1 ил,три первых компаратора 4, три задатчика 5, три вторых компаратора 6, регистратор 7, При этом к выходу геофона 1 подсоединен вход усилителя 2, к выходу усилителя 2 - входы адаптивных частотных фильтров 3 для регистрации: первым - стреляний,толчков 2 микроударов и ударов с энергией10 - 10 Дж; вторым -динамических разру 6шений, сопровождающихся образованием трещин размерами порядка 0,1 м, приводящих к образованию акустических волн с энергией 10 - 10 Дж; третьим - акусти2ческих событий с энергией- 10 Дж, выходы которых попарно подсоединены кпервому и второму входам первых компара- торов 4, первые входы вторых компараторов 6 соединены с выходами первых компараторов 4, вторые входы вторых компараторов 6 соединены с выходами задатчиков 5, а выходы вторых компараторов 6 соединены со входами регистратора 7.Устройство работает следующим образом, Сигналы от источника сейсмоакустической эмиссии в напряженном горном массиве поступают на геофон 1, где преобразуются в электрические, усиливаются усилителем 2, разлагаются адаптивными частотными фильтрами 3 на три диапазона: выше 3 кГц, от 3 до 100 Гц, ниже 100 Гц, т.к. сейсмические события с энергией 10 - 10 Дж имеют частотный спектр ниже 100 Гц акустические события с энергиями 10 - 10 Дж иМеют частотный спектр "100 - 2000 Гц; акустические события с энергиями 10-5 10 Дж имеют частотный спектр 2000 - 20000 Гц.В каждом фильтре 3 в свою очередь сигнал разлагается на три или более поддиапазона, определяется среднее по диапазону значение сигнала,и поддиапазоны со значительным превышением этого значения, т.е. пораженные помехой из дальнейшего рассмотрения исключаются.Средние значения уровней трех диапазонов без учета пораженных помехой участков поступают попарно с адаптивных частотных фильтров 3 на первые компараторы 4 для определения соотношений средний уровней первого и второго, второго и третьего, третьего и первого диапазонов К 1, Кз, Кз, Полученные соотношения поступают на вторые компараторы 6 для сравнения с нормой,К 1, К 3, К 3, устанавливаемой на задатчике 5 после предварительного исследования горного массива, которые с определенной степенью вероятности соответствуют трем категориям удароопасности;К 3 - повышенной опасности проявления горного удара,категория; КД - опасной по проявлению горногоудара,категория;К 9 - не представляющая непосредственной опасности проявления горного удара,категория,Со вторых компараторов 6 результатысравнения К 1/К 9, Кг/К 9, Кз/К 3 поступаютна регистратор 7 для наблюдения за дина 10 микой поведения горного массива,Увеличение низкочастотной составляющей Кз/К 3 свидетельствует и повышенииопасности горного удара, а при значенииКз/Кз 1 регистратор выдает сигнал о необходимости принятия срочных мер для предотвращения нежелательных последствийвозможного горного удара.Таким образом, сравнительный анализ20 с помощью дополнительно введенных элементов различных участков спектра сигналапозволяет извлечь дополнительную информацию для передачи на регистратор, т.е.позволяет повысить надежность определения удароопасного состояния горного массива. Формула изобретенияУстройство для определения удароо 30 пасного состояния горного массива, содержащее регистратор и последовательносоединенные геофон, усилитель, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышениянадежности, в него введены три адаптивных35 частотных фильтра, три первых компаратора, три эадатчика, три вторых компаратора,причем выход усилителя соединен с входами адаптивных частотных фильтров, выходыадаптивных частотных фильтров подсоеди 40 нены попарно к первому и второму входампервых компараторов, выходы которых соединены с первыми входами вторых компараторов, вторые входы последнихсоединены с выходами задатчиков; а выхо 45 ды вторых компараторов соединены с первым, вторым и третьим входамирегистратора,1700233 Составитель М. Китайск ехред М.Моргентал Мале дактор Е. Полионо орр твенно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул. Гагарина,Про аказ 4452 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5