SU141956A1

SU141956A1 - Device for detecting coal-rock boundaries

Info

Publication number: SU141956A1
Application number: SU695354A
Authority: SU
Inventors: В.П. Мелимук
Original assignee: В.П. Мелимук
Priority date: 1961-01-28
Filing date: 1961-01-28
Publication date: 1961-11-30

Description

Известны устройства дл обнаружени границ между пластом угл и вмещающими породами, основанные на различном затухании высокочастотного пол в массиве угл и породы, с использованием датчиков и применением одной генераторной лампы.Devices are known for detecting boundaries between a coal seam and host rocks, based on different attenuation of a high-frequency field in an array of coal and rock, using sensors and using a single generator tube.

Описываемое устройство отличаетс тем, что в нем применены два высокочастотных генератора по схеме с индуктивной обратной св зью, стабилизаци частоты которых достигаетс включением двух конденсаторов параллельно основному конденсатору контура. Кроме того, в нем применен электростатический экран, выполненный в виде сетки из медных проволочек, припа нных к экрану катущек контуров в одной точке дл исключени вли ни емкостей на работу устройства. Такое устройство позвол ет обнаруживать границу уголь-порода и следи гь за ней в процессе работы угольного комбайна, при этом изменение рассто ни от устройства до поверхности пласта в пределах нескольких сантиметров не оказывает вли ни на точность его работы.The described device is characterized in that it uses two high-frequency oscillators according to an inductive feedback circuit, the frequency stabilization of which is achieved by switching on two capacitors parallel to the main capacitor of the circuit. In addition, it uses an electrostatic shield, made in the form of a grid of copper wires, soldered to the screen of the coils of the contours at one point to eliminate the effect of the capacitances on the operation of the device. Such a device makes it possible to detect the coal-rock boundary and monitor it during the operation of the coal combine, while changing the distance from the device to the surface of the formation within a few centimeters does not affect the accuracy of its operation.

На чертеже изображена принципиальна схема описываемого устройства .The drawing shows a schematic diagram of the described device.

Устройство дл обнаружени границ уголь--порода выполнено на полупроводниках и состоит из двух генераторов 1 н 2, преобразовател -, усилител 4 промежуточной частоты и усилител 5 посто нного тока с исполнительным реле 6. Дл получени высокочастотных колебаний использованы два генератора по схеме с индуктивной обратной св зью. Дл улучщени стабильности частоты генераторов при изменении температуры окружающей среды и напр жени источника питани параллельно основному конденсатору 7 контура включено два конденсат:)ра 8 и 9, из которых первый позвол ет стабилизировать частоту при изменении температуры, а второй стабилизировать частоту генератора приThe device for detecting coal - rock boundaries is made on semiconductors and consists of two generators 1 n 2, a transducer, intermediate frequency amplifier 4 and direct current amplifier 5 with an executive relay 6. To obtain high frequency oscillations, two generators were used according to the inductive reverse circuit by communication. To improve the frequency stability of the generators when the ambient temperature changes and the voltage of the power supply parallel to the main capacitor 7 of the circuit, two condensates are included: a) ras 8 and 9, the first of which allows the frequency to stabilize when the temperature changes

№ 141956- 2 изменении напр жёий источника питани . Катушки 10 контуров выполнены на общем,каркасе и расположены напротив окон (из оргстекла) корпуса прибора. Генераторы и катушки контуров экранированы. Дл исключени вли ни - емкости, вносимой при приближении к катушка.м угл или породы,,,.применен электростатический экран, выполненный в виде сетки из медных тонких проволочек, проложенных в окнах корпуса и припа нных к экрану катушек контуров в одной точке. Он экранирует емкость контура генератора от емкости, вносимой углем или породой при приближении устройства к поверхности выработки. Таким образом, вносима емкость и рассто ние до угл или породы не вли ет на работу устройства.No. 141956-2 change the voltage of the power source. The coils of 10 contours are made on a common frame and are located opposite the windows (of Plexiglas) of the instrument case. Generators and coil circuits are shielded. To eliminate the influence of - capacitance introduced when approaching a coil of coal or rock, an electrostatic screen is used, made in the form of a grid of copper thin wires, laid in the windows of the case and soldered to the screen of the coils of the contours at one point. It screens the capacity of the generator circuit from the capacity introduced by coal or rock as the device approaches the working surface. Thus, insertion capacity and distance to coal or rock does not affect the operation of the device.

Изменение электрических параметров катушки, питаемой переменным током, зависит при определенной частоте тока от рассто ни и проводимости угл , наход щегос близ обмотки. Вследствие этого при из .менении рассто ни до угл или породы частоты генераторов (настроенных вначале на одну и ту же частоту) будут отклон тьс в одну сторону и останутс дл обоих генераторов равными и на выходе преобразовател 3 частота будет близкой к нулевой.The change in the electrical parameters of the coil fed by alternating current depends at a certain frequency of the current on the distance and conductivity of the coal located near the winding. As a result, when changing the distance to the coal or rock, the frequency of the generators (initially tuned to the same frequency) will be deflected to one side and remain equal for both generators and the output of the converter 3 will be close to zero.

При смещении устройства вдоль поверхности угл под одной из катушек по витс порода. При различной проводимости угл и породы частота генератора, наход щегос над породой, резко изменитс ло сравнению с частотой генератора над углем. Обе частоты подаютс на преобразователь 3, с выхода которого напр жение разностной часто ты подаетс на базу усилител 4 промежуточной частоты. С выхода усилител промежуточной частоты сигнал через трансформатор 11 подаетс на детектор 12 и затем на базу усилител 5 посто нного тока, в цепь которсго включено исполнительное реле 6.When the device is displaced along the surface of the coal under one of the coils, it is over the rock. With different conductivities of coal and rock, the frequency of the generator above the rock will drastically change compared to the frequency of the generator above coal. Both frequencies are fed to converter 3, from which output the differential frequency voltage is applied to the base of amplifier 4 at the intermediate frequency. From the output of the intermediate frequency amplifier, the signal is fed through a transformer 11 to the detector 12 and then to the base of the DC amplifier 5, in the circuit of which the switching relay 6 is connected.

Таким образом- устройство позвол ет обнаруживать границу между углем и породой и автоматически следить за ней в процессе движ ни угольного комбайна.Thus, the device allows to detect the boundary between the coal and the rock and automatically monitor it as the coal miner moves.

Институт горного дела им. Скочинского в своем заключении подтвердил полезность предложени и отметил, что положительной стороной схемы устройства вл етс создание компактного прибора дл обнаружени границ уголь - порода.Institute of Mining them. Skochinsky in his conclusion confirmed the usefulness of the proposal and noted that the positive side of the device scheme is the creation of a compact device for detecting coal-rock boundaries.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл обнаружени границ уголь-порода с использованием датчиков, отличающеес тем, что, с целью определени границы между углем и породой при помощи высокочастотных колебаний, применены два высокочастотных генератора по схеме с индуктивной обратной св зью, стабилизаци частоты которых достигаетс включением двух конденсаторов параллельно основному конденсатору контура , а также применен электростатический экран, выполненный в виде сетки из медных проволочек, припа нных к экрану катушек контуров в одной точке дл исключени вли ни емкостей на работу устройства.A device for detecting coal-rock boundaries using sensors, characterized in that, in order to determine the boundary between coal and rock using high-frequency oscillations, two high-frequency generators are used according to an inductive feedback circuit, the frequency being stabilized by connecting two capacitors in parallel with the main capacitor a capacitor of the circuit, as well as an electrostatic shield, made in the form of a grid of copper wires, soldered to the screen of the coils of the circuits at one point, to exclude The effect of capacitance on the operation of the device.