Opublikowano: 20.VIII.1971 63230 KI. 42c,42 MKP G 01 v, 1/00 CZYTELNIA Urzedu Pafcntewego IfóiPlmniiw-i-tj l" Wspóltwórcy wynalazku: Henryk Sokolowski, Bogdan Neyman, Wlodzimierz Si¬ kora, Miroslaw Trombik, Waclaw Zuberek, Zdzislaw Grabis, Robert Merker, Zbigniew Maslankiewicz, Zbig¬ niew Tabaka, Roman Nowara, Antoni Zydek Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Górnicza przenosna aparatura sejsmoakustyczna Przedmiotem wnyaiazku jest górnicza .przenosnia apa¬ ratura isejsmaakustyczna przeznaczona do doraznych badan zjawisk zwiazanych ze zmianami cisnienia w re¬ jonach zagrozonych tapaniami.Dotychczas badania zjawisk akustycznych zachodza¬ cych w górotworze kopalnianym sa prowadzone za po¬ moca stacjonarnej aparatury sejsmoiakustycznej. Meto¬ dyka badan polega na dlugookresowej, ciaglej rejestra¬ cji zjawisk akustycznych wystepujacych w górotworze na skutek zmian cisnienia, powodowanego eksploatacja górnicza. Obserwacje i rejestracje zjawisk zachodzacych w górotworze prowadzi sie w ten sposób, ze w kilku punktach rejonu eksploatacyjnego instaluje sie przetwor¬ niki, które odbieraja i przekazuja na powierzchnie im- pusy, sejsmoakustyczine, specjalnie do tego celu wydzie¬ lona linia kablowa. Impulsy te sa rejestrowane przez stacje sejsmoakustyczna zainstalowana na stale na po¬ wierzchni. Przyjeta metodyka badan daje duze uslugi przy dlugookresowych i ciaglych badaniach calych rejo nów eksploatacyjnych zagrozonych tapaniami.Przy sejsmoakustycznych badaniach górotworu zacho¬ dzi w niektórych przypadkach koniecznosc przeprowa¬ dzenia krótkotrwalej rejestracji zjawisk akustycznych w róznych punktach pola eksploatacyjnego, niekiedy trud¬ no dostepnych. W takich sytuacjach stacjonarna apara¬ tura sejsmoakustyczna nie spelnia swojego zadania cho¬ ciazby ze wzgledu na trudnosci zwiazane z podlacze¬ niem sie do glównej linii przesylowej, co kazdorazowo wymaga prowadzenia instalacji na dlugich odcinkach. W tym wypadku nie ma równiez mozliwosci bezposredniej 10 15 20 25 30 obserwacji wyników rejestracji w miejscu prowadzonych badan. Z tych wzgledów istnieje koniecznosc budowy przenosnej aparatury sejsmoakustyciznej, umozliwiajacej prowadzenie doraznych badan w trudno dostepnych miejscach.Znane dotychczas rozwiazania tego typu ograniczaja sie wylacznie do sluchowej kontroli zjawisk akustycz¬ nych, wystepujacych w górotworze. Nie daje to. mozli¬ wosci przeprowadzenia dokladnej analizy stanu aktyw¬ nosci akustycznej zjawiska.Celem wynalazku jest opracowanie prostego w budo¬ wie i latwego do przenoszenia aparatu, umozliwiajacego wykonywanie doraznych badan sesjmoakustycznych w kazdym miejscu kopalni.Cel ten zostal osiagniety dzieki ukladowi w którym przetwornik .drgan jest przylaczony poprzez emiterowy wtórnik do dwóch napieciowych wzmacniaczy o zróz¬ nicowanym wzmocnieniu, tworzacych wejsciowe stopnie dwóch przetwarzajacych i wzmacniajacych impulsy ka¬ nalów. Kazdy kanal sklada sie kolejno z przerzutnika Schmidta wraz z rózniczkujacym ukladem, z monosrta- bilnego multiwibratora oraz wzmacniacza mocy.Wzmacniacz mocy jednego kanalu ma wyjscie polaczo¬ ne poprzez dzielnik napiecia z jednym wejsciem sumu¬ jacego ukladu, natomiast wzmacniacz mocy drugiego kanalu ma wyjscie polaczone wprost z drugim wejsciem sumujacego ukladu, a wyjscie z sumujacego ukladu jest polaczone z samopiszacym rejestratorem.Aparat wedlug wynalazku umozliwia rejestracje im¬ pulsów sejsmoakustycznych na tasmie wykresowej z po- 6323063230 dzialem pod wzgledem wielkosci na dwie lub wiecej klas, przy czym zapis ma tasmie wykresowej dzieki za^- stosowaniu monostabilnych multiwibratorów jest bardzo wyrazny i niezalezny od czasu trwania pojedynczego impulsu. Ze wzgledu na niewielkie wymiary aparatu, mozna nim przeprowadzac pomiary nawet w trudno do¬ stepnych partiach górotworu. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysun¬ ku, który przedstawia schemat polaczen aparatury.Górnicza przenosna aparatura sesjimoakustyczna jest zaopatrzona w przetwornik drgan 1, który jest przyla¬ czony do wejscia eimiterowego wtórnika 2. Niskoomo- we wyjscie emiterowego wtórnika 2 jest polaczone poprzez regulowany dzielnik napiecia 3, który sluzy do skokowego przelaczania czulosci aparatury, z wejscia- mi dwóch napieciowych wzmacniaczy 4 i 5, które sa stopniami wejsciowymi do dwóch równoleglych kana¬ lów I i II. Wielkoscia wzmocnienia tych dwóch wzmac¬ niaczy 4 i 5, ustawia isie czulosc poszczególnych kana¬ lów I i II na rózne wielkosci napiecia wejsciowego, przy czym czulosc kanalu I jest wieksza od czulosci ka¬ nalu II.Wyjscia wzmacniaczy 4 i 5 isa polaczone z przerzutni- kami Schmidta 6 i 7, wraz z ukladami rózniczkujacymi impulsy, tak aby otrzymac na wyjsciach przerzutników 6 i 7 impulsy o bardzo malym czasie narastania. Wyj¬ scia przerziutników 6 ii 7 sa polaczone z wejsciami mo- nostabilmych multiwibratorów 8 i 9, których stala cza¬ sowa jest wieksza lub równa maksymalnemu czasowi trwania pojedynczych impulsów. Wyjscia multiwibrato¬ rów 8 i 9 sa polaczone z wejsciami wzmacniaczy mocy 10 i 11.. Wzmacniacz 10 umieszczony w kanale I jest polaczo¬ ny z licznikiem impulsów 12 oraz poprzez dzielnik na¬ piecia 13 z wejsciem sumujacego ukladu 14, natomiast wzmacniacz 11 w kanale II jest polaczony bezposrednio z wejsciem sumujacego ukladu 14. Wyjscie sumujacego ukladu 14 jest polaczone z samopiszacym rejestratorem 15. Wyjscie emiterowego wtórnika 2 jest polaczone równiez ze wzmacniaczem 16 do którego w razie po¬ trzeby mozna dolaczyc sluchawki 17 dla sluchowej kon¬ troli drgan górotworu.Drgania górotworu sa przeksztalcane przez przetwor¬ nik drgan 1 na drgania elektryczne. Po' wstepnym wzmocnieniu przez wzmacniacz zainstalowany w *prze- twanniku 1, sygnal elektryczny jest podany poprzez erni- terowy wtórnik 2 i dzielnik napiecia 3 na wejscia dwóch napieciowych wzmacniaczy 4 i 5. Emiterowy wtórnik 2 dopasowuje wysokoomowe wyjscie przetwor¬ nika 2 do niskoomowych wejsc wzmacniaczy 4 i 5, na¬ tomiast regulowany dzielnik napiecia 3 umozliwia na¬ stawianie czulosci aparatury. Poniewaz wzmocnienie wzmacniacza 4 jest wieksze od wzmocnienia wzmacnia¬ cza 5, to kanal I jest czulszy od kanalu II. Wzmoicnio- ny przez wzmacniacze 4 15 sygnal jest podany na dwa przerzutniki Schmidta 6 i 7.Jezeli przez Ul oznaczymy minimalna amplitude na¬ piecia sygnalu z przetwornika 1 potrzebna dla zadziala¬ nia prze,rzutnika 6, a przez U2 — minimalna amplitude dla zadzialania przeirzutnika 7, przy czym Ul < U2, to gdy impuls iz przetwornika 1 ma amplitude Ul ^ U < < U2, zadziala tylko przerzutnik 6 w kanale I, formu¬ jacy impulsy na przebiegi prostokatne, które po zróz¬ niczkowaniu wyzwalaja monostabilny multiwibrator 8.Multiwibrator 8 daje na wyjsciu impuls o scisle okreslo¬ nej amplitudzie i okreslonym czasie trwania. 5 Pa wzmocnieniu przez wzmacniacz mocy 10, impuls zostaje zliczony przez licznik 12. Jednoczesnie impuls ze wzmacniacza 10 o amplitudzie obnizonej przez dzielnik napiecia 13 zostaje podany na wejscie sumuja¬ cego ukladu 14. Powoduje to czesciowe wychylenie 10 wskazówki rejestratora 15. Jezeli natomiast amplituda napiecia z przetwornika 1 bedzie U^U2, to zadzialaja oba przerzutniki 6 i 7 i jednoiczesnie na wejscia sumu¬ jacego ukladu 14 podane zostana dwa impulsy, jeden o amplitudzie obnizonej przez dzielnik napiecia 13 a dru- 15 gi o pelnej amplitudzie.W efekcie wychylenie wskazówki rejestratora 15 jest wieksze. Impuls ten równiez zostanie zliczony przez licz¬ nik 12. W ten sposób licznik 12 zlicza wszystkie impul¬ sy, natomiast rejestrator 15 rejestruje na tasmie impulsy 20 z podzialem pod wzgledem wielkosci na dwie lub wie¬ cej klas, w zaleznosci od ilosci kanalów. Dzieki mozli¬ wosci podlaczenia sluchawek 17 do wzmacniacza 16 mozna, przeprowadzac ciagly nasluch drgan górotworu bez znieksztalcen. 25 PL