PL97976B1 - Automatyczny uklad ostrzegawczy o stanie zagrozenia opadem skal w wyrobiskach podziemnych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest automatyczny uklad ostrzegawczy do zdalnego wykrywania i samoczynnego sygnalizowania stanu zagrozenia opadem odspojonych skal stropowych badz ociosowych w wyrobiskach podziemnych.

Znany dotychczas sposób wykrywania zagrozenia opadem luznych bryl skalnych polega na bezposrednim ostukiwaniu zagrozonego odcinka wyrobiska za pomoca kilofa lub mlotka odbojnego. Sposób ten stwarza jednak duze zagrozenie dla osoby wykonujacej badania, gdyz moze ona zostac przygnieciona odspajajaca sie skala.

Ponadto znany jest zdalny sposób wykrywania zagrozenia opadem luznych bryl skalnych, oparty na zasadzie wykorzystania recznych termometrów podczerwieni. Sposób ten wymaga jednak stalego zatrudnienia co najmniej jednego obserwatora do wykonywania odczytów oraz ich interpretacji i okreslenia na tej podstawie stopnia zagrozenia. Przy czym w miejscach najbardziej zagrozonych, zwlaszcza w przodkach eksploatacyjnych i chodnikowych, ze wzgledu na stosowanie maszyn przodkowych, brak jest miejsca do pracy obserwatora, który bylby narazony na bezposrednie sasiedztwo znajdujacych sie w ruchu maszyn górniczych. Ponadto stosowanie recznych termometrów podczerwieni wymaga czestych dodatkowych pomiarów temperatury powietrza, co utrudnia i opóznia detekcje odspojen, a pole obserwacji tego termometru jest zmienne i przypadkowe, zaleznie od pozycji obserwatora, co utrudnia porównywalnosc kolejnych wskazan i ocene zagrozenia.

Celem wynalazku jest usuniecie tych wad i niedogodnosci subiektywnych pomiarów recznych. Cel ten osiagnieto za pomoca automatycznego ukladu ostrzegawczego ostanie zagrozenia opadem skal w wyrobiskach podziemnych, skladajacego sie z dwóch równoleglych pomiarowych obwodów polaczonych z dwustanowym progowym elementem oraz z dwustanowym alarmowym sygnalizatorem. Pierwszy z tych pomiarowych obwodów stanowi blok mierzacy i analogowo przetwarzajacy temperature powietrza na sygnal elektryczny, polaczony na wejsciu z czujnikiem temperatury powietrza, a na wyjsciu szeregowo z pierwszym sumatorem.

Natomiast drugi z tych obwodów stanowi zaopatrzony na wejsciu w detektor promieniowania podczerwo¬ nego blok analogowo przetwarzajacy wartosc mierzonej zdalnie temperatury skal na sygnal elektryczny,2 97 976 podawany równoczesnie do elementu czasowego zapamietywania oraz do pierwszego i drugiego sumatora, którego drugim sygnalem wejsciowym jest sygnal wyjsciowy elementu czasowego zapamietywania. Wzbudzona w pierwszym sumatorze róznica temperatur powietrza i skal steruje automatycznie progiem sygnalizacji dwust¬ anowego elementu, z którym porównywany jest wzbudzony w drugim sumatorze sygnal wynikajacy z chwilowej róznicy pomiedzy mierzona temperatura skal, a temperatura skal nieodspojonych, zapamietana przez czasowy element. Wzbudzony w drugim sumatorze sygnal przekazywany jest z kolei na dwustanowy alarmowy sygnaliza¬ tor, który barwnym swiatlem lub dzwiekiem sygnalizuje stany alarmowe, uwarunkowane przekroczeniem przez wartosc sygnalu z drugiego sumatora aktualnej wartosci progu elementu dwustanowego.

Odmiana ukladu ostrzegawczego o stanie zagrozenia opadem skal w wyrobiskach podziemnych polega na zastosowaniu uproszczonego, jednego pomiarowego obwodu. Obwód ten stanowi zaopatrzony na wejsciu w detektor promieniowania podczerwonego blok analogowo przetwarzajacy wartosc mierzonej zdalnie tempera¬ tury skal na sygnal elektryczny, polaczony na wyjsciu z nastawianym recznie dwustanowym progowym elementem oraz dwustanowym alarmowym sygnalizatorem.

Tak skonstruowany uklad pomiarowo-sygnalizacyjny zapewnia prawidlowa ocene zagrozenia obwalem skal w warunkach, czesto spotykanych w praktyce, szybkozmiennych termicznie pradów powietrza kopalniane¬ go. Uklad ten moze stanowic integralna czesc maszyny górniczej i korzystac z jej zródla zasilania, co eliminuje potrzebe wyposazenia go we wlasne zródlo zasilenia w energie elektryczna. Ponadto polaczenie ukladu z ruchoma; maszyna urabiajaca skale eliminiuje obecnosc subiektywnego obserwatora, a jednoczesnie zapewnia równomierny przesuw detektora wzdluz zagrozonej opadem strefy swiezo odslonietej skaly oraz stala wielkosc pola obserwowanej powierzchni skaly, co pozwala na ocene wielkosci odspojonej partii skaly, na podstawie dlugosci czasu trwania sygnalu alarmowego przy stalej predkosci posuwu maszyny urabiajacej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia schemat automatycznego ukladu ostrzegawczego, a fig. 2 — schemat odmiany automatycznego ukladu ostrzegawczego.

Jak uwidoczniono na rysunku uklad ostrzegawczy o stanie zagrozenia opadem skal w wyrobiskach podziemnych sklada sie z dwóch równoleglych pomiarowych obwodów polaczonych z dwustanowym progo¬ wym elementem 1 oraz z dwustanowym alarmowym sygnalizatorem 2. Pierwszy z tych pomiarowych obwodów stanowi blok 3 mierzacy i analogowo przetwarzajacy temperature powietrza Tp na sygnal elektryczny, polaczony na wejsciu z czujnikiem temperatury powietrza Tp, a na wyjsciu szeregowo z pierwszym sumatorem 4.

Natomiast drugi pomiarowy obwód stanowi blok 5 zaopatrzony na wejsciu w detektor promieniowania podczer¬ wonego, analogowo przetwarzajacy wartosc mierzonej zdalnie temperatury skal Ts na sygnal elektryczny, podawany równoczesnie do elementu 6 czasowego zapamietywania oraz do pierwszego sumatora 4 i drugiego sumatora 7, którego drugim sygnalem wejsciowym jest sygnal wyjsciowy elementu 6 czasowego zapamietywania.

Tak skonstruowany uklad dziala w sposób nastepujacy. Elementy termoczule bloków 3, 5 mierza odpowiednio temperature powietrza Tp w wyrobisku oraz temperature skal Tsw polu objetym katem widzenia detektora promieniowania podczerwonego. Równoczesnie w blokach tych nastepuje analogowe przetwarzanie wyników pomiaru temperatury na sygnaly elektryczne. Ekstremalna w zalozonym przedziale czasu wartosc sygnalu elektrycznego odpowiedniego do zmierzonej temperatury skal Ts, stanowiaca o aktualnej wartosci temperatury skal nieodspojonych, zostaje zapamietywana w elemencie 6, a nastepnie porównywana w sumatorze 7 z chwilowa zmierzona wartoscia tegoz sygnalu elektrycznego. Jednoczesnie róznica temperatur powietrze Tp i skal Ts analogowo przetworzonych w odpowiednich blokach 3, 5 wzbudzona w sumatorze 4 steruje automa¬ tycznie progiem czulosci dwustanowego elementu 1. Z kolei sygnal róznicowy z sumatora 7 jest porównywany z progiem sygnalizacji dwustanowego elementu 1, a nastepnie przekazywany na dwustanowy alarmowy sygnaliza¬ tor 2, który barwnym swiatlem lub dzwiekiem sygnalizuje stany alarmowe uwarunkowane wyzsza wartoscia sygnalu z sumatora 7 od aktualnego progu sygnalizacji podawanego z sumatora 4.

Odmiana ukladu ostrzegawczego o stanie zagrozenia opadem skal w wyrobiskach podziemnych polega na zastosowaniu uproszczonego, jednego pomiarowego obwodu. Obwód ten stanowi zaopatrzony na wejsciu w detektor promieniowania podczerwonego blok 5 analogowo przetwarzajacy wartosc mierzonej zdalnie temperatury skal Ts na sygnal elektryczny, polaczony na wyjsciu z nastawianym recznie dwustanowym progowym elementem 8 oraz dwustanowym alarmowym sygnalizatorem 2.

Tak skonstruowany uproszczony uklad dziala w sposób nastepujacy. Temperatura skal Ts zdalnie mierzona za pomoca detektora promieniowania podczerwonego wchodzacego w sklad bloku 5 analogowego przetwarzania temperatury, jest przekazywana na progowy element 8. Progowy element 8 powinien byc uprzednio ustawiony recznie na wartosc progu wynikajaca z róznicy zmierzonych temperatur skal nieodspojo¬ nych i powietrza w wyrobisku. Z chwila pojawienia sie na powierzchni mierzonej skaly temperatury przekracza¬ jacej wartosc odchylenia progowego, sygnal wyjsciowy progowego elementu 8 powoduje uruchomienie alarmowego sygnalizatora 2 informujacego o powstalym zagrozeniu wskutek odspojenia sie czesci skaly.97 976 3

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Automatyczny uklad ostrzegawczy ostanie zagrozenia opadem skal w wyrobiskach podziemnych, znamienny tym ze ma dwa pomiarowe obwody, z których pierwszy stanowi czujnik temperatury powietrza (Tp) polaczony szeregowo z blokiem (3) mierzacym i analogowo przetwarzajacym wartosc tej temperatury na sygnal elektryczny oraz z pierwszym sumatorem (4), natomiast drugi stanowi detektor promieniowania podczerwonego polaczony szeregowo z blokiem (5) analogowo przetwarzajacym wartosc mierzonej zdalnie temperatury skal (Ts) na sygnal elektryczny oraz poprzez element (6) czasowego zapamiety¬ wania temperatury skal nieodspojonych z drugim sumatorem (7), którego wejscie jest dodatkowo polaczone z pierwszym sumatorem (4), a wyjscie z dwustanowym progowym elementem (1) i dwustanowym alarmowym sygnalizatorem (2).

2. Automatyczny uklad ostrzegawczy ostanie zagrozenia opadem skal w wyrobiskach podziemnych, znamienny tym, ze ma jeden pomiarowy obwód, który stanowi detektor promieniowania podczerwonego polaczony szeregowo z blokiem (5) analogowo przetwarzajacym wartosc mierzonej zdalnie temperatury skal (Ts) na sygnal elektryczny oraz z nastawianym recznie dwustanowym progowym elementem (8) i dwustanowym alarmowym sygnalizatorem (2). Fid 2