SU1075208A1 - Device for evaluating stressed state of mountain rock mass - Google Patents

Device for evaluating stressed state of mountain rock mass Download PDF

Info

Publication number
SU1075208A1
SU1075208A1 SU823428983A SU3428983A SU1075208A1 SU 1075208 A1 SU1075208 A1 SU 1075208A1 SU 823428983 A SU823428983 A SU 823428983A SU 3428983 A SU3428983 A SU 3428983A SU 1075208 A1 SU1075208 A1 SU 1075208A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
seismic
longitudinal
excitation
Prior art date
Application number
SU823428983A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вениамин Михайлович Сбоев
Галина Васильевна Черемных
Original Assignee
Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Горного Дела Со Ан Ссср filed Critical Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority to SU823428983A priority Critical patent/SU1075208A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1075208A1 publication Critical patent/SU1075208A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее первичные трехкомпонентные сейсмопреобразователи контрол  продольной и поперечной составл ющей сейсмической волны, последовательно соединенные с усилител ми-формировател ми , блоками измерени  временных интервалов, блоками отношений продольной и поп,еречной составл ющих сейсмической волны, цифровым векторным анализатором, системой регистрации данных, при этом выходы блоков автоматического управлени  соединены с управл ющими входами блока измерени  вре- менных интервалов, входом цифрового векторного анализатора, входом системы регистрации данных и входом системы ударного сейсмического возбуждени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности оценки, оно снабжено системой вибрационного возбуждени  массива, блоком синхронизации систем вибрационного и ударного возбуждени , блоком временной селекции , многоканальным коммутатором каналов , многоканальным электронным осциллографом , причем входы многоканального коммутатора каналов подсоединены к каждому выходу усилителей-формирователей продольной и поперечной составл ющих сейсмической волны, а выход его соединен с входом многоканального осциллографа i и входом блока временной селекции, один выход которого подсоединен к другому О) входу многоканального осциллографа, а другой выход - к входу блока синхронизации систем вибрационного и ударного возбуждени , а выход подключен к входу с блока автоматического управлени , кроме того, другой выход системы вибрационного возбуждени  подсоединен ко входу многоканального осциллографа. СП юA DEVICE FOR ASSESSMENT OF CHANGING A STRESSED STATE OF A MASSIFT OF ROCK MASSES, containing primary three-component seismic transducers for controlling longitudinal and transverse seismic wave components, which are connected in series with amplifiers, time interval measurement blocks, time relationship blocks, longitudinal and transverse component, and longitudinal and transverse seismic components, time interval measuring units, time interval components, and longitudinal body components; vector analyzer, data recording system, while the outputs of the automatic control units are connected to the control inputs b a time interval measurement location, an input of a digital vector analyzer, an input of a data recording system and an input of a shock seismic excitation system, characterized in that, in order to improve the estimation accuracy, it is equipped with an array vibratory excitation system, a synchronization block of vibration and shock excitation systems, time selection, multichannel channel switcher, multichannel electronic oscilloscope, and the multichannel channel switcher inputs are connected to each the amplifiers forming the longitudinal and transverse components of the seismic wave, and its output is connected to the input of the multichannel oscilloscope i and the input of the time selection unit, one output of which is connected to another O) input of the multichannel oscilloscope, and the other output to the input of the synchronization unit of the vibration and shock output, and the output is connected to the input from the automatic control unit, in addition, another output of the vibration excitation system is connected to the input of the multichannel oscilloscope. JV Yu

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано на рудных и нерудных месторождени х дл  оценки изменени  напр женного состо ни  массива на глубоких подземных горных предпри ти х, в том числе опасных по динамическим про влени м и исследовани  процессов, характеризующих возникновение и развитие землетр сений в горном массиве . Известно устройство дл  определени  времени распространени  упругих волн в горных породах, которое позвол ет определ ть врем  распространени  в горных породах одновременно продольных и поперечных волн и включает первичные сейсмопреобразователи контрол  продольной и поперечной составл ющей сейсмической волны, соединенные .и усилител ми-формировател ми и блоками измерени  временных интервалов. Указателем измеренного времени служит стрелочный прибор 1. Однако данное устройство не позвол ет автоматически определ ть отношение скоростей продольной и поперечной составл ющей и проводить в автоматическом режиме оценку изменени  напр женного состо ни  как Б точке измерени , так и в пространстве 5 горного массива. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением  вл етс  устройство дл  оценки напр женного состо ни  массива горных пород, содержащее первичные трехкомпонентные сейсмопреобразователи Tr4ClViyr K,irT/ LH::ilJTlJI Iti/ С1ТЛЛ ПЯ/ Г1Г й/ ГЧГ ОО/ ОО Tii П ТЛ контрол  продольной и поперечной составл ющих сейсмической волны, последовательно соединенные с усилител ми формировател ми , блоками измерени  временных интервалов , блоками отнощений продольной и поперечной составл ющих сейсмической волны, цифровым векторным анализатором системой регистрации данных, при этом входы блоков автоматического управлени  соединены с управл ющими входами блока измерени  временных интервалов, входом цифрового векторного анализатора, входом системы регистрации данных и входом системы ударного сейсмического возбуждени . Данное устройство позвол ет автоматически определ ть отнощение скоростей продольнои и поперечной составл ющих и проводить в автоматическом режиме оценку напр женного состо ни  как в точке измерени , так и в пространстве горного массива и проводить анализ напр женного состо ни  массива горных пород, т. е. определение направлени  результирующей вектора в измер емом пространстве 2. Однако указанное устройство не предназначено дл  измерени  напр женного состо ни  массива горных пород при динамическом нагружении. Целью изобретени   вл етс  повышение точности оценки. 20 Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  оценки изменени  напр женного состо ни  массива горных пород, содержащее первичные трехкомпонентные сейсмопреобразователи контрол  продольной и поперечной составл ющей сейсмической волны , последовательно соединенные с усилител ми-формировател ми , блоками измерени  временных интервалов, блоками отношений продольной и поперечной составл ющих сейсмической волны, цифровым векторным анализатором, системой регистрации данных, при этом входы блоков автоматического управлени  соединены с управл ющими входами блока измерени  временных интервалов, входом цифрового векторного анализатора, входом системы регистрации данных и входом системы ударного сейсмического возбуждени , снабжено системой вибрационного возбуждени  массива, блоком синхронизации систем вибрационного и ударного возбуждени , блоком временной селекции, многоканальным коммутатором каналов, многоканальным электронным осциллографом, причем входымногоканального коммутатора каналов подсоединены к каждому выходу усилителей-формироватеjjgfl продольной и поперечной составл ющих сеисмическои волны, а выход его соединен с-входом многоканального осциллографа и входом блока временной селекции, один выход которого подсоединен к другому входу многоканального осциллографа, а дру g синхронизации tfI систем вибрационного и ударного возбуждени , вход которого подсоединен к выходу системы вибрационного возбуждени , а выход подключён к входу блока автоматического управлени , кроме того, другой выход системы вибрационного возбуждени  подсоединен к входу многоканального осциллографа . Дл  работы устройства необходимо в пространстве горного массива первичные трехкомпонентные системопреобразователи располагать так, чтобы опорный сейсмопреобразователь (из четырех первичных сейсмопреобразователей , расположенных в пространстве горного массива по ос м в пр моугольной системе координат) находилс  ближе других первичных сейсмопреобразователей как к тому, так и другому источнику возбуждени . Дл  уменьщени  существенной разницы в амплитудных значени х (как продольной, так и поперечной составл ющей сейсмосигналов) необходимо источники ударного и вибрационного возбуждени  устанавливать на рассто ни х , в 3-5 раз превышающих рассто ние от опорного сейсмбпреобразовател  до любого из измерительных. Такое размещение первичных сейсмопреобразователей и устройств возбуждени  обеспечивает примерно одинаковые услоВИЯ механического возбуждени , т. е. амплитудные значени  сейсмосигналов на первичных сейсмопреобразовател х незначительно отличаютс . Кроме того, механический импульс, создаваемый системой ударного возбуждени  должен совпадать по знаку с полуволной сжати  массива, создаваемой системой вибрационного возбуждени , т. е. когда усили  ударного и вибрационного возбуждени  массива складываютс  и имеют одно направление воздействи  на участок горного массива. При этом устройство должно быть синхронизировано таким образом, чтобы наложение ударных импульсов системы ударного возбуждени  на полуволну сжати  по синусоидальному закону осуществл лось в момент совпадени  с импульсом селектора, при этом устройство находилось в состо нии готовности , т. е. цикл предыдущего измерени , обработки и регистрации информации был завершен. Дл  работы устройства сначала необходимо с помощью системы вибрационного возбуждени  участок горного массива возбудить до установившегос  режима, т. е. амплитуда колебаний, возбуждаемых в массиве , должна установитьс  посто нной. Контроль установивщегос  режима проводитс  по показани м первичных сейсмопреобразователей в массиве и на первичном сейсмопреобразователе , установленном на системе вибрационного возбуждени . После чего следует выбрать на участках установившихс  амплитудных значений с помощью временного селектора значени  ускорений и моменты, в которые должен срабатывать электромагнитный возбудитель системы ударного возбуждени  с учетом времени задержки приход щего ударного импульса. Затем следует отрегулировать уровень срабатывани  компараторов по суммарному значению вибрационного и ударного возбуждени  дл  каждого заданного значени  ускорени , повтор   операцию дл  каждого следующего значени  ускорени  по амплитудной характеристике вибрационного воздействи , причем при изменении частоты вибрационного воздействи , которое может регулироватьс  от долей через 25 Гц соответственно будут измен тьс  значени  ускорений . Причем необходимо запуск системы измерений временных интервалов осуществл ть одновременно с ударным воздействием на горный массив дл  исключени  ложного срабатывани  компараторов только от воздействи  вибрационного сжати . На чертеже представлена структурна  схема устройства. Устройство состоит из четырех трехкомпонентных первичных сейсмопреобразователей 1, выходы которых соединены соответственно с входами четырех усилителейформирователей 2 продольной волны и с входам четырех усилителей-формирователей 3 поперечной вблны. Выход каждого усилител -формировател  2 и 3 соединен с входами трех блоков 4 измерени  временных интервалов, каждый из которых включает два канала обработки продольной и поперечной составл ющих сейсмической волны. Каждый выход усилител -формировател  2 соединен с входом канала обработки продольной составл ющей , а каждый выход усилител -формировател  3 соединен с соответствующими входами канала обработки поперечной составл ющей . Другие входы каждого канала соединены с соответствующими входами усилителей-формирователей четвертого первичного сейсмопреобразовател , относительно которого определ етс  врем  распространени  продольной и поперечной составл ющих сейсмических волн. В каждом канале блока 4 измерени  временных интервалов выходы схем 5 и 6 управлени  ключом соединены с входами счетчиков 7 и 8, соединенных с входами блоков 9 и 10 пам ти, а выходы их соединены с входами блока 11 отношений скоростей, состо щего из трех блоков 12 делений, выходы которых соединены с трем  входами блока 13 цифрового векторного анализатора, а выход его подсоединен к системе 14 регистрации данных. Выходы блока 15 автоматического управлени  соединены с трем  входами каждого блока 4 измерени  временных интервалов, причем один выход подсоединен к схемам 5 и 6 управлени  ключами, другой подсоединен к счетчикам 7 и 8, а третий к блокам 9 и 10 пам ти; с одним входом блока 13 цифрового векторного анализатора; с входом системы 14 регистрации данных и входом системы 16 ударного сейсмического возбуждени . В системе 16 ударного сейсмического возбуждени  выход блока 17 питани  соединен с входом электромагнитного возбудител  18. Входы многоканального коммутатора 19 каналов подсоединены к соответствующему выхОлЧу усилителей-формирователей продольной и поперечной составл ющих сейсмической волны, а выход его параллельно подключен к входу многоканального электронного осциллографа 20 и входу блока 21 временной селекции, один выход которого подсоединен к другому входу многоканального электронного осциллографа, а другой выход подсоединен к входу блока 22 синхронизации систем вибрационного и ударного возбуждени , к второму входу которого подключен выход системы 23 вибрационного возбуждени . Другой выход системы вибрационного возбуждени  подключен к входу многоканального осциллографа. Кроме того, выход блока синхронизации подсоединен к входу блока автоматического управлени . Устройство работает следующим образом. Механические колеб-ани , возникающие в массиве горных пород, принимаютс  четырьм  трехкампонентными первичными сейсмопреобразовател ми 1, расположенными в пространстве шахтного пол  по ос м и в центре пр моугольной системы координат , причем рассто ние по ос м определ етс  реальными рудничными услови ми . Прин тые механические колебани  преобразуютс  в электрические сигналы по трем взаимно перпендикул рным направлени м и передаютс  усилител м-формировател м 2 и 3, посредством которых производитс  согласование с первичными сейсмопреобразовател ми , усиление электрических сигналов , фильтраци  с целью исключени  частотной зависимости при определении временных интервалов, формирование модул  мгновенного значени . С помощью сформированных сигналов осуществл етс  запуск блока 4 измерени  временных интервалов. В каждом канале блока 4 измерени  временных интервалов с поступлением сигнала от центрального (опорного) первичного сейсмопреобразовател , недалеко от которого размещено ударное устройство системы 16 ударного и вибрационного возбуждени  массива, покомпонентно начинаетс  счет импульсов заполнени , поступающих с блока 15 автоматического управлени  через ключи 5, 6 и заканчиваетс  по приходе сигнала компоненты от соответствующего первичного сейсмопреобразовател , расположенного на оси координат. Далее идут счетчики 7 и 8, затем регистраци  на блоках-9 и 10. Упpaв Ieниe счетчиками 7 и 8 и блоками 9, 10 пам ти осуществл етс  в заданном режиме от блока 15 автоматического управлени . Информаци  в цифровой форме с блоков 4 измерени  временных интервалов передаетс  в блок 11 отнощени  скоростей, где производитс  деление скоростей продольной и поперечной составл ющих сейсмических волн в схемах 12 делени  по каждой оси. С блока 11 отнощений скоростей результаты , полученные дл  каждой оси, поступают в блок 13 цифрового векторного анализатора , где определ етс  геометрическа  сумма отношений скоростей и направление в пространстве. В системе 14 результаты анализа регистрируютс  в цифровой форме и имеетс  возможность геометрического построени  йр зультирующей,, что позвол ет определить ее направление в измер емом пространстве. Блок 15 автоматического управлени  управл ет работой блока 4 измерени  временных интервалов, блока 13 цифрового векторного анализатора, системы 14 регистрации данных и автоматической системой 16 ударного возбуждени , т. е. синхронизует работу устройства в целом. На восемь входов многоканального коммутатора 19 каналов поступает измерительна  информаци  с восьми выходов усилителей-формирователей 2 и 3 продольной и поперечной составл ющей сейсмической волны. Предусмотрена работа его в циклическом автоматическом или выборочном ручном режиме. Измерительна  информаци  посредством многоканального коммутатора 19 каналов поступает на вход многоканального электронного осциллографа 20; который предназначен дл  визуального наблюдени  за формой и величиной сейсмических сигналов по всем каналам продольной и поперечной составл ющих сейсмической волны и контрол  момента их вступлени , дл  контрол  момента воздействи механического удара в точке контрол , дл  контрол  фазовых сдвигов между колебани ми, возникающими от воздействи  системы вибрационного возбуждени  массива и сейсмоколебани ми в точке контрол  как продольной, так и поперечной составл ющей, дл  наблюдени  за импульсами, поступающими с блока временной селекции. Блок 21 временной селекции предназначен дл  выбора временного интервала на кривой исследуемого сейсмического сигнала и вырабатывает импульсы управлени  дл  блока 22 синхронизации систем вибрационного и ударного возбуждени . Импульсы управлени  вырабатываютс  в момент, когда ускорение достигает заданного значени . Контроль ускорени  осуществл етс  по продольной составл ющей сейсмической волны в точке установки опорного сейсмопреобразовател . Таким образом, дл  любых значений в заданном диапазоне изменени  амплитуд ускорени  можно сформировать управл ющий сигнал с учетом конкретных условий распространени  и затухани  сейсмоколебаний в пространстве горного массива. Блок 22 синхронизации систем вибрационного и ударного возбуждени  формирует импульс дл  запуска системы 16 ударного возбуждени  на горный массив в зависимости от величины, ускорени , создаваемого системой 23 вибрационного и ударного возбуждени  в ограниченном измер емом пространстве горного массива, контролируемого с опорного первичного сейсмопреобразовател  по продольной составл ющей. Работа блока осуществл етс  по программе, учитыва 9щей врем  запаздывани , обусловленное прохождением упругого колебани  отThe invention relates to the mining industry and can be used in ore and non-ore deposits to assess changes in the stress state of the massif in deep underground mining enterprises, including those that are dangerous in terms of dynamic manifestations and study processes that characterize the occurrence and development of earthquakes. in the mountain range. A device is known for determining the propagation time of elastic waves in rocks, which allows determining the propagation time in rocks at the same time of longitudinal and transverse waves and includes primary seismic transducers controlling the longitudinal and transverse seismic wave components, coupled with amplifiers and formers and blocks time interval measurements. The pointer of the measured time is the switch device 1. However, this device does not automatically determine the ratio of the velocities of the longitudinal and transverse components and automatically evaluates the change in the stress state both at the measuring point and in space 5 of the mountain massif. Closest to the proposed technical solution is a device for estimating the stress state of a rock mass containing primary three-component seismic transducers Tr4ClViyr K, irT / LH :: ilJTlJI Iti / С1ТЛЛ ПЮ / Г1Г й / ГГГ ОО / ОО Tii ПЛ control of the longitudinal and transverse components of the seismic wave, connected in series with amplifiers of formers, time interval measurement blocks, longitudinal and transverse ratio components of the seismic wave, digital vector analyzer system register data, while the inputs of the automatic control unit are connected to the control inputs of the time interval measuring unit, the input of the digital vector analyzer, the input of the data recording system and the input of the shock seismic excitation system. This device allows you to automatically determine the ratio of the velocities of the longitudinal and transverse components and carry out an automatic evaluation of the stress state both at the point of measurement and in the space of the rock massif and to analyze the stress state of the rock mass, i.e. determining the direction of the resultant vector in the measuring space 2. However, this device is not intended to measure the stress state of the rock mass under dynamic loading. The aim of the invention is to improve the accuracy of the assessment. 20 This goal is achieved by the fact that a device for evaluating changes in the stress state of a rock mass containing primary three-component seismic sensors controlling the longitudinal and transverse seismic wave components connected in series with power amplifiers, measuring blocks of time intervals, longitudinal and transverse seismic wave components, a digital vector analyzer, a data recording system, while the inputs of the automatic control units Connected to the control inputs of the time interval measurement unit, the input of the digital vector analyzer, the input of the data recording system and the input of the shock seismic excitation system, equipped with an array vibration excitation system, the synchronization unit of the vibration and shock excitation systems, a time selection unit, a multichannel channel switch, multi-channel electronic oscilloscope, with the input channel switch channels connected to each output amplifiers-formajatjjgfl the longitudinal and transverse components of the seismic wave, and its output is connected to the input of a multichannel oscilloscope and the input of the time selection unit, one output of which is connected to another input of the multichannel oscilloscope, and the other g synchronization tfI of vibration and shock excitation systems, whose input is connected to the output of the system excitation, and the output is connected to the input of the automatic control unit, in addition, another output of the vibration excitation system is connected to the input of the multichannel oscilloscope fa For operation of the device, it is necessary in the mountain massif primary three-component system converters to be positioned so that the reference seismic transducer (of the four primary seismic transducers located in the mountain space along the axis in the rectangular coordinate system) is closer to the other primary seismic transducers to both the one and the other source excitement. To reduce the significant difference in amplitude values (both the longitudinal and transverse components of seismic signals), the sources of shock and vibration excitation should be set at distances 3-5 times longer than the reference seismic converter to any of the measuring ones. Such an arrangement of primary seismic transducers and excitation devices provides approximately the same conditions for mechanical excitation, i.e., the amplitude values of seismic signals on the primary seismic transducers differ slightly. In addition, the mechanical impulse generated by the shock excitation system must coincide in sign with the half-wave compression of the array created by the vibration excitation system, i.e., when the shock and vibration excitation forces of the array are folded and have the same direction of impact on the mountain range. The device must be synchronized so that the shock impulses of the shock excitation system are applied to the compression half-wave according to a sinusoidal law at the moment of coincidence with the selector pulse, while the device is in the ready state, i.e. the previous measurement cycle, processing and registration information has been completed. In order for the device to work, it is first necessary to excite a section of the rock mass with the help of a vibratory excitation system before the steady state, i.e. the amplitude of oscillations excited in the massif should be set constant. The monitoring of the established mode is carried out according to the indications of the primary seismic transducers in the array and on the primary seismic transducer installed on the vibratory excitation system. After that, select the values of the accelerations and the moments at which the electromagnetic exciter of the shock excitation system, taking into account the delay time of the incoming shock pulse, should be selected at the sections of the established amplitude values. Then, the trigger level of the comparators should be adjusted according to the total value of vibration and shock excitation for each acceleration setpoint, repeating the operation for each next acceleration value according to the amplitude characteristic of the vibration effect, and when the frequency changes, the vibration effect that can be adjusted from fractions after 25 Hz will change the acceleration values. Moreover, it is necessary to launch the time interval measurement system simultaneously with the shock effect on the mountain massif in order to avoid the false triggering of the comparators only from the effect of vibration compression. The drawing shows a block diagram of the device. The device consists of four three-component primary seismic transducers 1, the outputs of which are connected respectively to the inputs of four amplifiers of the 2 longitudinal wave and to the inputs of four amplifiers-formers 3 of the transverse one. The output of each amplifier maker 2 and 3 is connected to the inputs of three time interval measurement units 4, each of which includes two channels for processing the longitudinal and transverse components of the seismic wave. Each output of amplifier amplifier 2 is connected to the input of the processing channel of the longitudinal component, and each output of amplifier amplifier 3 is connected to the corresponding inputs of the processing channel of the transverse component. The other inputs of each channel are connected to the corresponding inputs of the shaping amplifiers of the fourth primary seismic transducer, against which the propagation time of the longitudinal and transverse components of the seismic waves is determined. In each channel of block 4, measuring time intervals, the outputs of the key control circuits 5 and 6 are connected to the inputs of counters 7 and 8 connected to the inputs of memory blocks 9 and 10, and their outputs are connected to the inputs of speed ratio block 11 consisting of three blocks 12 divisions, the outputs of which are connected to the three inputs of the block 13 of the digital vector analyzer, and its output is connected to the data recording system 14. The outputs of the automatic control unit 15 are connected to three inputs of each time interval measurement unit 4, one output connected to key management circuits 5 and 6, the other connected to counters 7 and 8, and the third to memory blocks 9 and 10; with one input of block 13 of the digital vector analyzer; with the input of the data acquisition system 14 and the input of the seismic percussion system 16. In shock seismic excitation system 16, the output of power supply unit 17 is connected to an input of an electromagnetic exciter 18. The inputs of a multichannel switch 19 channels are connected to the corresponding output of longitudinal and transverse amplifiers of the seismic wave, and its output is connected in parallel to the input of a multichannel electronic oscilloscope 20 and an input time selection unit 21, one output of which is connected to another input of a multichannel electronic oscilloscope and the other output connected to the input The unit 22 for synchronization of the vibration and shock excitation systems, to the second input of which is connected the output of the vibration excitation system 23. Another output of the vibratory excitation system is connected to the input of a multichannel oscilloscope. In addition, the output of the synchronization unit is connected to the input of the automatic control unit. The device works as follows. Mechanical oscillations arising in the rock mass are accepted by four three-component primary seismic transducers 1 located in the mine floor space along the axes and in the center of the rectangular coordinate system, and the distance along the axes is determined by real mine conditions. Received mechanical vibrations are converted into electrical signals in three mutually perpendicular directions and transmitted to amplifier m-formers 2 and 3, through which coordination with primary seismic transducers, amplification of electrical signals, and filtering are performed in order to eliminate frequency dependence in determining time intervals, formation of an instantaneous value module. Using the generated signals, the block 4 of time interval measurement is launched. In each channel of the time interval measurement unit 4, with the arrival of a signal from the central (reference) primary seismic transducer, close to which the percussion device of the array 16 shock and vibratory excitation system is placed, the counting of filling pulses from the automatic control unit 15 through keys 5, 6 begins component by component and terminates upon the arrival of a signal from the component of the corresponding primary seismic converter located on the coordinate axis. Next are counters 7 and 8, then registration on blocks-9 and 10. The control of counters 7 and 8 and blocks 9, 10 of memory is carried out in a predetermined mode from block 15 of automatic control. Information in digital form from time interval measurement units 4 is transmitted to speed relationship unit 11, where the longitudinal and transverse velocity components of the seismic waves are divided in dividing schemes 12 along each axis. From block 11 of the velocity ratios, the results obtained for each axis go to block 13 of the digital vector analyzer, where the geometric sum of the ratios of velocities and the direction in space is determined. In system 14, the results of the analysis are recorded in digital form and there is the possibility of geometrically constructing the resultant, which makes it possible to determine its direction in the measured space. The automatic control unit 15 controls the operation of the time interval measurement unit 4, the digital vector analyzer unit 13, the data recording system 14 and the automatic shock excitation system 16, i.e., synchronizes the operation of the device as a whole. The eight inputs of the multichannel switch 19 channels receive measuring information from the eight outputs of the shapers amplifiers 2 and 3 of the longitudinal and transverse components of the seismic wave. Its operation in the cyclic automatic or selective manual mode is provided. Measuring information through a multi-channel switch 19 channels is fed to the input of a multi-channel electronic oscilloscope 20; which is intended for visual observation of the shape and magnitude of seismic signals on all channels of the longitudinal and transverse components of the seismic wave and control of the moment of their entry, to control the moment of impact of a mechanical shock at the point of control, to control phase shifts between oscillations excitation of the array and seismic oscillations at the control point of both the longitudinal and transverse components, for observing the pulses coming from the block of temporary villages ktsii. The time selection unit 21 is designed to select a time interval on the curve of the seismic signal under investigation and produces control pulses for the synchronization unit 22 of the vibration and shock excitation systems. The control pulses are generated when the acceleration reaches a predetermined value. Acceleration control is performed along the longitudinal component of the seismic wave at the point of installation of the reference seismic converter. Thus, for any values in a given range of variations in the amplitudes of the accelerations, a control signal can be formed taking into account the specific conditions of propagation and attenuation of seismic oscillations in the mountain range. The synchronization unit 22 of the vibration and shock excitation systems generates a pulse for launching the shock excitation system 16 onto the rock mass, depending on the magnitude and acceleration created by the vibration vibration and shock excitation 23 in the limited measured space of the rock mass, controlled from the reference primary seismic converter along the longitudinal component . The work of the block is carried out according to the program, taking into account the 9th delay time due to the passage of the elastic oscillation

места возбуждени  до точки контрол  при различных- частотах возбуждени , т. е. скорост х сжати  как вибрационном, так и ударном методах возбуждени . При этом регистрируютс  суммарные амплитудные значени  сейсмических сигналов от вибрационного сжати  и ударного воздействи , т. е. по программе регулируетс  уровень срабатывани  компараторов в блоках измерени  временных интервалов. Дл  заданных конкретных значений ускорений устанавливают соответствующие уровни KOMJ парировани  с учетом суммарных значений амплитуды и крутизны переднего фронта сейсмоимпульса.the location of the excitation to the point of control at various excitation frequencies, i.e., the compression speeds of both the vibrational and the shock excitation methods. In this case, the total amplitude values of seismic signals from vibration compression and shock are recorded, i.e. the program adjusts the level of operation of the comparators in the time interval measurement units. For given specific values of accelerations, the corresponding levels of KOMJ parry are set, taking into account the total values of the amplitude and steepness of the leading edge of the seismic impulse.

Система 23 вибрационного возбуждени  создает вибрационные колебани  дл  возбуждени  горного массива знакопеременными колебани ми большой мощности сThe vibration excitation system 23 creates vibrational oscillations for exciting a rock mass with alternating high power vibrations with

регулируемой частотой и силой воздействи  и включает платформы, дебалансы, грузы, блок управлени . При этом предусмотрена возможность дистанционного контрол , за частотой и силой возбуждаемых колебаний.adjustable frequency and force of influence and includes platforms, unbalances, loads, control unit. At the same time, the possibility of remote control is provided for the frequency and strength of the excited oscillations.

Таким образом, сочетание в данном устройстве вибрационного и ударного возбуждени  в соответствии с предлагаемым схемным решением позвол ет проводить оценку изменени  напр женного состо ни  массива горных пород при динамическом нагруж ении , в котором проведение эксперимента и обработка информации осуществл етс  автоматически в конкретных горных услови х , что дает возможность повысить ка5 чество измерений с обеспечением полной автоматизации проведени  эксперимента и обработки данных.Thus, the combination in this device of vibration and shock excitation in accordance with the proposed schematic solution allows an assessment of the change in the stress state of the rock mass under dynamic loading, in which the experiment and information processing is carried out automatically in specific mountain conditions, which makes it possible to improve the quality of measurements while ensuring full automation of the experiment and data processing.

гпgp

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее первичные трехкомпонентные сейсмопреобразователи контроля продольной и поперечной составляющей сейсмической волны, последовательно соединенные с усилителями-формирователями, блоками измерения временных интервалов, блоками отношений продольной и поп.еречной составляющих сейсмической волны, цифровым векторным анализатором, системой регистрации данных, при этом выходы блоков автоматического управления соединены с управляющими входами блока измерения вре- менных интервалов, входом цифрового векторного анализатора, входом системы регистрации данных и входом системы ударного сейсмического возбуждения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности оценки, оно снабжено системой вибрационного возбуждения массива, блоком синхронизации систем вибрационного и ударного возбуждения, блоком временной селекции, многоканальным коммутатором каналов, многоканальным электронным осциллографом, причем входы многоканального коммутатора каналов подсоединены к каждому выходу усилителей-формирователей продольной и поперечной составляющих сейсмической волны, а выход его соединен с входом многоканального осциллографа β η входом блока временной селекции, один § выход которого подсоединен к другому входу многоканального осциллографа, а другой выход — к входу блока синхронизации систем вибрационного и ударного возбуждения, а выход подключен к входу блока автоматического управления, кроме того, другой выход системы вибрационного возбуждения подсоединен ко входу многоканального осциллографа.^DEVICE FOR EVALUATING CHANGES IN STRESSED STATE OF ROCK ARRAY, containing primary three-component seismic transducers for monitoring the longitudinal and transverse components of the seismic wave, connected in series with amplifiers-shapers, units for measuring time intervals, blocks for the longitudinal and poperechny components of the waveforms, digital seismic vector analysis system, seismic vector component data recording, while the outputs of the automatic control units are connected to the control inputs of the unit from measuring time intervals, the input of a digital vector analyzer, the input of the data recording system and the input of the shock seismic excitation system, characterized in that, in order to increase the accuracy of the assessment, it is equipped with a system of vibrational excitation of the array, a synchronization unit of vibration and shock excitation systems, a time block selection, multi-channel switch of channels, multi-channel electronic oscilloscope, and the inputs of a multi-channel switch of channels are connected to each output of the amplifier minutes shaping of the longitudinal and transverse components of the seismic wave, and its output is connected to the input of a multichannel oscillograph β η input unit time selection of one § output of which is connected to the other input multichannel oscilloscope, and the other output - to the input of the block synchronization vibrating systems and impact excitation, and the output is connected to the input of the automatic control unit, in addition, another output of the vibration excitation system is connected to the input of the multi-channel oscilloscope. ^
SU823428983A 1982-04-27 1982-04-27 Device for evaluating stressed state of mountain rock mass SU1075208A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823428983A SU1075208A1 (en) 1982-04-27 1982-04-27 Device for evaluating stressed state of mountain rock mass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823428983A SU1075208A1 (en) 1982-04-27 1982-04-27 Device for evaluating stressed state of mountain rock mass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1075208A1 true SU1075208A1 (en) 1984-02-23

Family

ID=21008672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823428983A SU1075208A1 (en) 1982-04-27 1982-04-27 Device for evaluating stressed state of mountain rock mass

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1075208A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559327C2 (en) * 2013-10-08 2015-08-10 Юлий Андреевич Гуторов Method of study of rock samples

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР №384086, кл. G 01 V 1/24, 25.08.70. 2. Авторское свидетельство СССР № 976416, кл. G 01 V 1/24, 23.11.80 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559327C2 (en) * 2013-10-08 2015-08-10 Юлий Андреевич Гуторов Method of study of rock samples

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2232487A (en) Ultrasonic measuring apparatus including a damped transducer probe
SU1075208A1 (en) Device for evaluating stressed state of mountain rock mass
CN110333295B (en) Rock-soil core sample wave speed testing system and method
JP2001004606A (en) Measuring method for shear wave velocity
RU2642155C1 (en) Bench for models of vibration systems of ship engine room power plants vibro-acoustic tests
SU976416A1 (en) Device for evaluating rock mass stressed state
RU2791836C1 (en) Device for concrete strength measurement
SU1086389A1 (en) Acceleration meter sensitivity vector measuring method
SU734550A1 (en) Method and device for determining the strength of concrete packing
SU993131A1 (en) Device for testing accelerometer in impact mode
SU1250935A1 (en) Device for detecting flaws in object
RU2797126C1 (en) Device for concrete strength measurement
US3597962A (en) Traveling-transducer method of measuring cross correlation
Miyazawa et al. Measurement of transient cutting force by means of a Fourier analyser
RU2639044C1 (en) Vibroacoustic tests bench of samples and models
SU1422043A1 (en) Device for testing article for random vibration
SU945787A1 (en) Device for measuring ultrasound propagation time
SU915041A1 (en) Acoustic well-logging equipment
SU1610433A1 (en) Method of determining speed of propagation of transverse ultrasonic waves through core
SU1553717A1 (en) Method and apparatus for locating shock-prone portions of rock mass
SU1370543A1 (en) Method and apparatus for ultrasonic check of parameters of pulp flow in pulp feed-line
SU1298639A1 (en) Method of measuring angle of introducing vibrations in material
SU1226302A1 (en) Ultrasonic device for inspecting roughness of article surface
SU1065768A1 (en) Ultrasonic device for material quality control
SU824022A1 (en) Speed-of-sound meter