Устройство для определения координат горных ударов

О П И С А Н И Е ( )972433ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликпо аелам лзееретений и открытий:Х С,1;: Э Институт горного дела Сибирского отделения АН СС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ГОРНЫХ УДАРОВИзобретение 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.5 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 5 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 21.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 гор 972433ных 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 управляюшему устройству, снабжено программным блоком и блоком автоматического управления порогом срабатывания ком параторов, состоящим из сумматора, на входы которого нодклкчсны выходы блока обработки аналоговых сигналов, схемы И, на входы которой подключены выходы компараторов, формирователя ступенчатого напряжения, компаратора управляющего напряжения, тригера и двух ключей управления, причем запу кающий вход формирователя ступенчато о напряжения и один из входов триггера соединены с выходом схемы И, а выход формирователя ступенчатого напряжения сосдинен с входом одного из ключей управления и с одним из входов компаратора управляющего напряжения, другой вход которого подключен к выходу сумматора, а выход указанного компаратора соединен с останавливающим входом формироватсля ступенчатого напряжения и с другим входом трип ера, выход которого подключен к уиравлюшим входам ключей управления, выходы ключей соединены с входами компараторов, а выход программного блока соединсн снравляюшим входом формирователя ступи нчатоо напряжения. На 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 автоматичсской регулировкой порога срабатывания, блока 4 автоматического управления юрогом 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 О аналоговых сигналов по восьми принимаемым каналам, схему И 11, компаратор 12 управляющего напряжения, формирователь 13 ступенчатого напряжения, триг 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 компараторов 3 соединены с весемью входами уп 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 равляюшего 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 следуюшим 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 11 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 пэмошью 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 фориула изобретения ВНИИПИ Заказ 7676137 Тираж71,Филиал Г 1 ПП Патент, г. Ужго) и у" 1)рие 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 вменные 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 геологотехнологицеских особенностей подземного горного прелприятия, обеспечивая повышение точности определения координат горных ударов в условиях интенсивных технологических помех и существенной неоднородности горного массива. Устройство лля определения координат горных 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, от,)ичающееея тем, цто, с целью повышения помехозашищенности и точности устройства, оно снабжено программным блоком и блоком пв томатического управления порогом срабатывания компараторов, состоящим из сумматора, на входы которого подключены выходы блока обработки аналоговых сигналов, схемы И, на входы которой подключены вы Оходы ком параторов, формирователя ступенчатого напряжения, компаратора управляющего напряжения, триггера и двух ключей управления, причем запускающий вход формирователя ступенчатого напряжения и один из вхолов триггера соединены 15 с выхолом схемы И, а выход формирователя ступеатох напряжения соединен с входом олц).о из ключей управления и с одним пз вх,), ьо)паратора управляющего напряжения, лру"ой вход которого подключен к вх)л) с) мматора, а выход указанного комаратора соединен с останавливающим входом формирователя ступенцатого напряжения и с другим входом трггер), выход которого полк,юен к сп 1)авляюпим входам ключей управления, выхоль 1;,)к)цсй соединены с входами компараторов, а ход программного блока соединен с хр,).ляюшим входом формирователя ст) пенц;.- того напряжения.Источники информации.принятые во внимание;рн экс ертзе Зо 1. Прибор А р) ллябнармжеия лфектов с мказанем х )ее х)пс)7)жс 5 Лефектоскоя, 1979, Хе 2). с. 5 8,2. Хат;лог фирмы Брюль н Кьер, 197 е),модель 4429 ротстип 1.