JPS62501583A - 固体媒体内での移動過程を元の場所で調査するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 固体媒体内での移動過程を元の場所で調査するための方法及び装置 本発明は、固体媒体内での移動（変位）進行の本来の場所での調査、特に採鉱設 備及び工事・作業の環境内で引起こる岩石移動の調査のための、及びダム、頂上 又は堤防のような大型野外人工物の材料内又は周囲でのそのような変位進行の探 知及び管理のための方法及び装置に間するものである。

採掘地質の状態が、通常よりより大きいがより小さい範囲に外れる所で、動力運 搬坑道を掘り原材料の採掘を開発することが、所要動力の増加を必要としている 。

一部は同じ理由で、そして技術的及び経済的必要性のために、坑道掘りシステム の長い立坑採鉱が行われており、そこでは掘り出される鉱物資源を直接覆ってい る岩石地層が、仕向にくずれることの徐々の減少によってか、空洞が予しめ決め られなく且つ時間的に変化する大きさに置き去りにされることによって特色づけ られる。採掘の作用性及び安全性の観点から、これら領域及び穴の発生、傾向及 び広さは常時知られねばならない。

しかしながら、世界中の採鉱権威者によっても最低規定穴高さの実際値は現在正 確に測定出来なく、その監視さえ支承状態になる。

機構の後ろから、しばしば危険な場所から目で観察することにより、視覚判断に より、又は多分穴を作ることによってのみ果たされている。

剛い天盤（ｒｉｇｉｄ　ｒｏｏｆ　）又はキャップと呼ばれるもので引起される 衝突又は採掘震動は、その直接原因として、現在の科学的経験的理論によれば、 切羽の後方で未だくり抜かれてない、且つ切羽の外周で支えられているキャップ 岩石又は鉱床表土である。採掘震動の成立及び大きさは、この方法で形成される 損害を与える過度の歪に主に依存している。前面又は切羽後方のくり抜かれてい ない畳体の構造及び広がりに関する知識について適切に測定することにより、採 掘の衝突又は震動の危険は減少可能である。

水に対する防護又は他の安全事項の観点から、切羽上方に直接横たわる岩石層内 で引起された変化を知ることのみならず、幾分か先方の採掘外周で引起こってい る岩石移動を調査又は監視することも、しばしば必要である。

取り残されている採掘坑又は旧い鉱坑、及び他の採鉱人為ｔＲ構造物環境の元の 場所での調査は、露天掘り及び地下立体鉱床採掘の全てについて必要且つ有用で ある。

同様の特性の移動過程は、又大容量に広げられた固体媒体、又はそのような媒体 で形成された野外構造物内でも生起される。従って、例えば、谷を閉止したダム 内では、又は自然及び／又は人造材料で作られた人為構造物の内部では、それら 隣接外周の状態と同じく、人為構造物の材料内の内部歪が予想出来ない挙動で増 進することを引起こし、危険をはらんだ本発明による解決の目的は、固体の岩石 内部で引起される通常の実施によれば、採掘坑又は人為構造物の表面形態の調査 を基礎として、そしてそこで引起こる現象を調査することでのみ、これらの内部 移動過程に就いて推論することが出来る。しかしながら、この方法は不確実且つ 不正確である。

この事は、固体の媒体内での内部移動が空間及び時間共に大変複雑に処理され、 外面でのこれら目につく成り行きが、必然的に原因として媒体内で引起こってい る変化と正確に同一に出来ないからである。

ハンガリー特許明Ｈｉ書第１８２１２４号は、探掘坑の結果として引起された、 又は引起される状態での変化の影響を解決することが記述しである。このプロセ スは、予じめ決められた場所のネットワークに応じて配置された測定位置又は測 定用地が、予想される突然のガス漏れの危険を指示する状態表示器のような測定 器具、又は機械的強度を表示し及び／又は測定、する器具を備えた点に特徴があ る。これらの器具で地質学システムの１つ又はそれ以上の状態特性が測定される 。測定を経返し又は連続的に行なうことにより、条件又は状態特性の変化での趨 勢又は傾向が測定される。この採掘坑に基すいた予知又は予想の間適切にｍ枕さ れ修正される。

一般に、この方法は予じめ決められた基準及びこれらに基ずく状態の変化の影響 に一致した地質学システムのパラメータのｉ察を含んでいるが、しかしながらそ れは岩石の内部で引起こる部分的移動過程に関する元の場所での完全な解決を移 動又は変位過程に関して、元の場所でのデータを提供する方法及び装置を備える ことにより、慣用のテストに伴う危険を除去すること、及びその不正確と不確定 を取除くことにある。時間に間するデータの形成及び変化を観察することにより 、そして適時に観察をすることにより、内部移動変化及び適切な段階での把握又 はそれらに基ずく測定の、より信頼出来より客観的な観察が可能になる。

我々は、固体媒体中に適切に配置された電気的に作用するセンサーを加えること により、媒体内部で引起こる移動過程を検出し、観察し、記録することの可能“ であることを発見した。センサーと一体にされたか接続された送信器は、断続的 に又は連続的に要求された精密度で、移動、それの場所、大きさ及び所定の事例 での加速度又は移動過程を規定する信号を供給出来る。これらの信号は、その後 適切且つ安全な環境の下で記録され、評価され且つ処理される。

本発明は、固体媒体中での移動過程の元の場所で調査するための方法に存り、電 気センサー及び／又は送信器が媒体内（場合により媒体外部）に配置され、適所 に固定され、且つ移動過程の位置及び／又は大きさ及び／又は加速度を表わす信 号が発生され、これら信号が導体によってか、導体なしに伝達され、その後信号 が受信又は検出され、記録されそして／スは処理される点に特徴がある。

方法の好適実施例では、センサーによって形成される信号は、合成インピーダン スである瞬間の又は真のインビーダンスに一致する信号であり、そして信号送信 はこれら信号で調整される。

方法の他の好適実施例では、信号は周波数分割の多重送信システム及び／又は時 間分割の多重送信システム及び／又は種々の変調によって構成される。

本発明は又、固体媒体内での移動過程を元の場所で調査する装置を含み、該装置 は、電源装置を含み、媒体調査用地に配置され且つ固定されたセンサーと、セン サーと一体になったか又はセンサーに連結された送信器とを有する点、及び導体 又は導体なしの手段で送信器と接続された信号受信器、及び所望により記録しそ して／又はデータ処理する装置を有する点で特徴とされている。

好適実施例では、センサーは又媒体内に作られた穴内に配置される。

他の好適実施例では、センサーは又加速度計として構成される。

更に他の好適実施例では、センサーは同一のインピーダンス部材が平行に接続さ れている空間的インピーダンスネットワークとして構成される。

他の好適実施例では、センサーは岩石の移動の結果縮む連続的に分配されたコン デンサとしてか、媒体の移動の結果変形する抵抗器として構成される。

更に他の好適実施例では、本装置は、有利な場合にはラジオ送信及び受信器であ る電磁受信器及び電磁送信器を含んで送信器の複数個の同時使用は、空間的に岩 石変位の走向又は推移を調査するのに好都合である。この場合、送信器の変調は 多様にし、そして更に送信器は周波数分割及び／又は時間分割の多重送信システ ムに構成される。

本発明は、単に例として添付図面に描かれた好適実施例を引用して記述されてお り；図に於て、 第１図は深い探掘での本発明の適用を描いており、そこでは岩石移動は、切羽の 附近又は地上からあけられたポーリング穴に設けられたインピーダンスネットワ ークを経由して監視されており；そして 第２図は、信号送信器が切羽の坑道から天盤にあけられた穴内に設けられ固定さ れている他の採掘のための適用を描いている。

第１図に示された実施例では、送信器５に導体で接続されたインピーダンスネッ トワーク８が、調査される固形媒体１の領域内に形成された穴２内に固定されて いる。インピーダンスネットワーク８は、同一抵抗値を有する平行に接続された インピーダンス部材の適当間隔を保った形態のセンサー４を含んでいる。各イン ピーダンス部材の間隔は、調査される岩石１内の用地３の必要密度で決定される 。インピーダンスネットワーク８と送信器５とは適切な緊縛材料により穴２内で 固定されている。

送信器５は、便宜上それ自体が独立した電源装置を有するラジオ送信器であり、 その発信信号は、インピーダンスネットワーク８の合成インピーダンス値に応じ て変調される。送信器５は、導体を介し又は介せずして、安全に近づける場所に 置かれ、且つ学えられた状態で地上に一様に置かれた受信器６に接続されている 。受信器６は便宜的にはラジオ受信器である。送信器は又、記録装置７に接続さ れており、なお、記録装置は図示されてないデータ処理装置につながっている。

図示された例では、岩石内で引起こす移動過程の結果にゆだねられて、移動によ って影響を受けたインピーダンスネットワークの部分は移動に応じた試験の場所 で中断される。

インピーダンス部材が引離されれば、送信器５で検出される合成インピーダンス 値は変化し、そして発信される信号の変調も又変化する。穴２とその中の調査用 地３との位置を知ることによって、というよりむしろ固定的に配置されたインピ ーダンスネットワークの位置を知ることにより、岩石領域の変位は、勿論現実に 生じた移動同様に発信された信号の変化から明白に測定可能である。

センサー４が加速度計を備えているか、或いは加速度として形成されているなら 、上述のデータは移動作用の加速データで補なわれる。

第２図に描かれた実施例では、穴２は天盤又はキャップ岩の適切な部分を調査す るのに用いられ、それゆえ切羽から始まっている上方への穴として形成されてい る。この穴内では、センサー４と一体となった送信器５が適所に固定される。便 宜上、送信器はラジオ送信器である。アンテナ１０は無導体方式で送信器５に接 続され、送信器は、岩石で電磁放射線の減衰が当然生ずるので、ポーリング穴２ から２・〜３ｍずつ間隔を置いて他の穴に便宜的に配置されている。穴の底で、 アンテナ１０は坑道の底に横たえられた金属導体１１と接続されており、このよ うにして信号は受信器６に伝えられるが、必要に応じて導体の使用を含まない仕 方で°も伝えられる。好ましい事例としてアンテナはポーリング穴外側までも配 置される。

送信器５は変化する周波数の信号を発信するラジオ送信器であり、そして発信信 号のパラメータは岩石の移動の作用として変化する。送信器５はそれら自体の独 立した電源を有している。

本発明の主な利点は次のとおり要約出来る。

（ａ）、装置は観察される用地での固い岩中に設置出来、岩石の内部で引起こる 移動作用に関し、特にその配置、範囲及び必要ならその加速に関する目的の信号 を元の場所で提供する。この信号は適切な場所で、所望の再現周波数で且つ安全 状態の下に検出出来、記録出来、且つ作用させられる。

（ｂ）、採掘への適用で、地盤の陥設又は破砕の発生はその時間変化と同じく空 間及び時間の両方で検出可能である。この根拠で事故の予期される経時変化が予 測可能である。

（Ｃ）、所定の事例で、切羽の後方で陥設しない岩盤層の範囲の知識は採掘では 最も重要である。このことで震動又は衝撃の危険に関する推定が出来る。

（ｄ）９本発明による方法及び装置は簡単である。これらは鉱坑内の状態に容易 に適応可能であり、そして所定の労役によって迅速且つ安価で実施にうつすこと が出来る。本発明の使用は地下採鉱と同様に露天掘り又は地上採鉱でも共に安全 性の増加した作業を可能にする。

（ｅ）０本発明は、建設又は建築の構成物に影響を与えない方法でのその環境に 関してと同様に大質量の野外人造構造物に関する内部移動の調査を元の場所で安 全に出来る。このようにしてその環境同様に大変価値のある又は高価な先史時代 の遺物の安全が大いに増進される。

国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．電気センサー及び／又は送信器が固体媒体中に配置され且つ固体され、送信 器が該媒体の外部から随意に配置された、固体媒体内での変位過程を元の場所で 調査する方法であって、変位過程の位置及び／又は大きさ及び／又は加速度を表 わす信号を形成し、導体又は導体無しの手段によって該信号を送信し、そしてそ の後該信号を検出し、記録しそして／又は処理することを特徴とする方法。
2. ２．瞬時のインピーダンス値、所望によりセンサーの合成インピーダンス値、を 表示する信号を形成し、そしてこの信号で信号送信を変調することを特徴とする 請求の範囲第１項の方法。
3. ３．周波数分割による多重送信システム及び／又は時間分割による多重送信シス テムを形成し、及び／又は変調を異ならすことによって信号を形成することを特 徴とする請求の範囲第１項又は第２項の方法。
4. ４．電源を有し、固体媒体内での移動過程の元の場所での調査のための装置であ って、該装置が媒体（１）の調査の用地（３）に配置され且つ固定されたセンサ ー（４）を含み、導体又は無導体で受信器（６）と接続され、そして随意に記録 及び／又はデータ処理装置（７）に接続された送信器（５）とセンサー（４）と が一休にされるか接続されていることを特徴とする装置。
5. ５．センサー（４）が媒体（１）内のボーリング穴（２）中に配置されているこ とを特徴とする請求の範囲第４項の装置。
6. ６．センサー（４）が又、加速度計として形成されていることを特徴とする請求 の範囲第４項又は第５項の装置。
7. ７．センサー（４）が空間的なインピーダンスネットワークとして形成されてい ることを特徴とする請求の範囲第４項乃至第６項のいづれかの装置。
8. ８．インピーダンスネットワーク（８）が平行に接続された同一のインピーダン ス部材（９）を含んだことを特徴とする請求の範囲第７項の装置。
9. ９．センサー（４）が媒体（１）の変位に応じて変形する抵抗器として形成され ていることを特徴とする請求の範囲第４項乃至第６項のいづれかの装置。
10. １０．センサー（４）が媒体（１）の変位に応じる結果として縮む連続的に配置 されたコンデンサとして形成されたことを特徴とする請求の範囲第４項乃至第６ 項のいづれかの装置。
11. １１．電磁送信器（５）と受信器（６）とを含んだことを特徴とする請求の範囲 第４項乃至第１０項のいづれかの装置。
12. １２．電磁送信器（５）がラジオ送信器として形成され、受信器（６）がラジオ 受信器として形成されたことを特徴とする請求の範囲第１１項の装置。
13. １３．各送信器（５）の変調がお互いに異なることを特徴とする請求の範囲第４ 項乃至第１２項のいづれかの装置。
14. １４．送信器（５）が周波数及び／又は時間分割の多重送信システムで形成され ていることを特徴とする請求の範囲第４項乃至第１３項のいづれかの装置。