Способ контроля выбросоопасности угольного пласта

(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт горного дела им, А,А.Скочинского(56) Авторское свидетельство СССРМ 1314121, кл. Е 21 Е 5/00, 1985,Авторское свидетельство СССРг 9. 1546669, кл, Е 21 Е 5/00, 1988,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЫБРОСООПАСНОСТИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА(57) Изобретение относится к технике безопасности в горной пром-сти и предназначено для контроля выбросоопасности угольных Изобретение относится к технике безопасности в горной промышленности, а именно к устройствам контроля выбросоопасности угольных пластов непосредственно при выемке угля очистными машинами, и может быть использовано в опасных по внезапным выбросам угольных шахтах для обеспечения безопасности труда шахтеров и увеличения производительности выемочных машин за счет исключения ложных тревог из-за несовершенства существующих средств контроля выбросоопасности уголь- ных пластов.Целью изобретения является повышение надежности контроля за счет обнаружения и определения выбросоопасности локальных зон суфляров.Нэ фиг, 1 приведена функциональная схема устройства контроля выбросоопаснопластов (ВУП) непосредственно при выемке угля очистными машинами. Цель - повышение надежности контроля за счет обнаружения и определения ВУП. Для этого в процессе разработки пласта после обнажения формируют термопортрет груди забоя в инфракрасном диапазоне волн и преобразовывают его в стандартный теле- сигнал (ТС), Задают пороговое значение для градиента ТС в пределах произвольной матрицы и сравнивают его с текущим значением градиента для каждого элемента стандартного ТС. При превышении текущим значением градиента ТС его порогового значения судят о наличии локальной выбросоопасной зоны суфляра, а по величине превышения судят о выбросоопасности локальной зоны суфляра. 2 ил,сти угольного пласта; на фиг. 2 - функциональная схема блока определения градиента.Устройство контроля выбросоопасности (фиг. 1) содержит пирокойную камеру 1 (ПК), генератор синхронизирующих импульсов 2 (ГИ), аналого-цифровой преобразователь 3 (АЦП), блок определения градиента 4 (БГ), блок сравнения 5 (БС), задатчик градиента 6 (ЗГ) и блок индикации и сигнализации 7 (БИС),Выход пироконной камеры 1 соединен со входом аналого-цифрового преобразователя 3. Синхронизирующие входы пироконной камеры 1, аналого-цифрового преобразователя 3 и блока определения градиента 4 соединены с выходами генератора 2 синхронизирующих импульсов. Выходы аналого-цифрового преобразователя 3 сое 1613645динены со входами блока 4 определения градиента, выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения 5, Вторые входы блока сравнения 5 соединены с выходами задатчика градиента 6. Выходы блока сравнения 5 соединены со входами блока индикации и сигнализации,Блок определения градиента 4 (фиг, 2) выполнен в виде двух элементов НЕ 8 и 9, первого сумматора 10 (СУМ), первого блока определения модуля числа 11 (БОМ) и цепи из последовательно соединенных последовательных регистров 12 - 14 (ПР), второго сумматора 15 (СУМ), второго блока определения модуля числа 16 (ЕОМ) и третьего сумматора 17 (СУМ).Вход первого последовательного регистра 12 является входом блока 4 определения градйента и соединен со входом первого элемента НЕ 8, Синхронизирующие входы последовательных регистров 12 - 1 4 соединены между собой и подключены к выходу кадровый синхроимпульс генератора синхронизирующих импульсов 2, Выход первого последовательного регистра 2 соединен с первым входом первого сумматора 10. Выход первого элемента НЕ 8 соединен со вторым входом второ о сумматора 15, Выход второго последовательного регистра 13 соединен со входом второго элемента НЕ 9, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора 10, Выход первого сумматора 10 соединен со втооым входом третьего сумматора 17, выход которого является выходом блока 4 определения градиента,Способ контроля выбросоопаснос ти угольного пласта реализуют в следуюгцей последовательности,Пироконную камеру наводят на свеже- обнаженнуюрудь забоя, С помощью пироконной камеры формируют термопортрет груди забоя в инфракрасном диапазоне длин волн и преобразуют термопортрет груди зааоя в стандартный телевизионный сигнал,Для каждого элементного телевизионного сигнала определяют его градиеьп а пределах матрицы из пхп элементов по горизонтали и вертикалиЗадают пороговое значение для гра,с - ента, сравнивают полученный градиент с пороговым значением, При увеличении градиента над пороговым значением сигнализируют о наличии локальной выбросопасной зоны суфляра, по величине с,оса вы.эения градиента над пороговым э а яь ием судят о выбросоопасности вокал., ной зоны суфляра) Пироконная камера 1 наводится на свежеобнаженную грудь забоя, Объектив камеры 1 формирует термопортрет груди забоя в инфракрасном диапазоне длин волн 5 (например, 8 - 14 мкм) на фотокатодепирокона, Схема камеры преобразует термопортрет груди забоя в стандартный телевизионный сигнал, в котором напряжениеплюбого элементного телевизионного сигна 10 ла (соответствующего элементу изображенияна экране телевизора) Ох,у (где х - номерэлемента в строке у - номер строки изображения) обратно грогюрционально температуре соответству.о.него участка на груди16 забоя,Стандаргный телевизионный сигнал свыхода п 1,роконной .амеры 1 подается навход аналого цифрового преобразователя3, где осущес, аляется преобразование каж 20 дого аналогового элементного сигнала А,у(его напряжения) в цифровое значение, Час 1 ота дискретизации (аналого-цифровогопреобразования) задается частотой импульсов на выходе "элементные синхроимпуль 2,1 сыгенератора 2, когорые поступают напервый синхровход АЦП 3. На второй синхровход АЦП 3 постуг;ают кадровые синхроимпульсы с: се ера -ора 2. На выходах АЦП 3форм: ру,отся ц фрозые сигналы, каждый30 из которых Е равен амплитуде напряжения соответствлощего элементного телевизионного сгл нала х у на входе АЦП 3.Сигналы Ех у с ьь ходов.АЦП 3 поступаютна входы блока 4 с пределения градиента 4,35 На фиг. 2 показана схема блока определенияградиента, Последовательно включенныерегистры 12 и 13 осуществляют задержкусигналов Гх у на п строк, а регистр 14 осуществляет задержку этих сигналов на и40 элементов, 31 о позволяет одновременно сгходным текущим сигналом Еху формирЬвать также сигналы Е,у+и, Ех+п,у и Ех+п,у+и,т,е формирсвать сигналы матрицы размером и х и элементов для определения гради 45 ентаВеличина градиента формируется сумматорами 10, 15 и 17 и элементами НЕ 8 и 9,Происходит это следу эщим образом, На выходах регис сра 2 формируются сигналы50 Ех п,у, на выхсде рог. стра 13 формируютсясигналы Гп, на выходе регистра 14 формируются сигналы Ехп,уп, Элемент НЕ 8инвертирует с.хгнал Ех,у в сигнал -Ех,у,Элемен НЕ 9 иньертирует сигнал Ех,у+и в55 сигнал - Ех,1 аким обое=о, ь а п.оды сумматора 15поступа,ог си иглы - Е у и Ех+и+и, а на еговыходе формиру;,. суммарный сигнал(Гхп,уп-Е ) Пп вх.ды сумматора 10 поступают сиг злыу и -Ех уп, а на еговыходе формируется суммарный сигнал (Ех+п,у - Ех,у+и) В блоках 11 и 16 определяются модули сигналов, т.е, на их выходах формируются цифровые значения входных сигналов без учета их знаков. На вход бло.ка 16 поступает сигнал (Ех+п,у+и Ех,у), а на его выходе формируется сигнал 1 Ех+п,у+п-Ех,у 1, На вход блока 11 поступает сигнал (Ех+п,у - Ех,у+и), а на его выходе формируется сигнал 1 Ех+п,у-Ех,у+и 1.Сигналы с выходов блоков 11 и 16 определения значений модулей поступают на входы сумматора 17, на выходе которого формируется значение градиента в пределах матрицы из п х и элементов:ОВп,п = 1 Ех+п,у+и Ех,у 1+ 1 Ех+п,у-Ех,у+и .Значение градиента ОВп,п с выхода сумматора 17 подается на вход блока сравнения 5, на второй вход которого с задатчика 6 поступает пороговое значение градиента ОВп. В блоке 5 происходит сравнение цифровых значений ОВп,п и ОВп Если выполняется условие ОВп,пОВп, то на выходе блока сравнения 5 появляется сигнал, численно равный разности (ОВп,п - ОВп), который сигнализируется и индицируется блоком 7индикации и сигнализации. Формула изобретения 5 Способ контроля выбросоопасностиугольного пласта, включающий формирование термопортрета груди забоя в инфракрасном диапазоне волн после обнажения впроцессе разработки пласта и преобразова ние термопортрета в стандартный телевизионный сигнал, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности контроля за счет обнаружения и определения выбросоопасности локальных зон суфляров, 15 задают пороговое значение для градиентателевизионного сигнала в пределах произвольной матрицы, определяют текущее значение градиента для каждого элемента стандартного телевизионного сигнала в пре делах той же произвольной матрицы, сравнивают текущее значение градиента с пороговым и при его превышении судят о наличии, а по величине превышения текущего градиента над пороговым судят о вы бросоопасности локальных зон суфляров,161364 Ь Составитель О. КапканецРедактор Н, Горват Техред М.Моргентал Корректор О цова оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 3875 Тираж 380 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5