SU1463915A1 - Устройство дл контрол степени удароопасности горных пород - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к прогнозированию про влений горного давлени  на основе оценки напр женного состо ни  горных .пород. Цель изобретени  - повьшение точности. Устройство содержит чувствительный элемент 1, усилители 2.и 7 высокой и низкой частот, формирова- тель 3, счетчик 4, блок 5 обработки, индикатор 6, усилитель 7 низкой частоты , амплитудно-частотный детектор (Д) 8, селектор информационных сигналов (СИС), выполненный в виде регистра 9 сдвига, ключа 10, амплитудного Д 11, генератора 12 и формировател  13. В процессе работы усилитель 7 выдел ет..низкочастотные:сиг- налы ударр.в,а усилитель 2 - высокочастотные сигналы разрушени  породы. Уровень выходного сигнала Д 8 пропорционален амплитуде и частоте повторени  ударов. Выделение информационных сигналов осуществл ет СИС путем временной прив зки интервала измерени  к моменту удара и его длительности . Длительность импульсов на управл ющем входе ключа 10 соответствует длительности сигналов ударов . Момент начала этих импульсов не совпадает с моментом удара из-за неравенства порога срабатывани  формировател  13 нул . Дл  исключени  пропуска информативных сигналов СИС содержит регистр 9 сдвига, управл е- М)1й генератором 12, Частота импульсов генератора 12 обратно пропорциональ-. но зависит от потенциала на выходе амплитудного Д 11, который преобразует амплитуду сигнала удара. Чем больше сигнал удара, тем меньше ошибка в моменте срабатывани  формировател  13 относительно фактического момента удара и тем ниже частота им- пульсов на выходе генератора 12. СИС обеспечивает повышение доли информативных сигналов в общем числе сигналов , поступаюсцих на вход счетчика 4, 2 ил. § (Л 41 Од 00 со СП

Description

Изобретение относитс  к горному делу и может быть применено при прог- ноэировании про влений горного давлени  на основе оценки напр женного со- j сто ни  горных пород у стенки выработки

Цель изобретени  - повышение точности .

На фиг, 1 представлена структур- Ю на  схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит чувствитедь- ный элемент (ЧЭ) 1, усшштель 2 высокой частоты (УВЧ), вход которого 15 подключен к ЧЭ 1, а выход подключен к входу первого формировател  3. Счетчик 4, выход которого через блок 5 обработки соединен с индикатором 6, усилитель 7 низкой частоты (УНЧ),20

вход которого соединен с выходом D 1, а выход с входом амплитудно-частотного детектора (АЧД) 8, выход которого соединен с входом управлени  УВЧ 2, селектор информационных сигналов25

(СИС), выполненный в виде регистра 9 сдвига, ключа 10, амплитудного детектора П, генератора 12, 1зторого формировател  13, причем выход УНЧ 7 соединен с входом второго формирова- 30 тел  13 и входом амплитудного детектора И, выход которого подключен через генератор 12 к управл ющему входу регистра 9 сдвига, выход которого соединен с входом ключа 10, уп- 35 равл юшдй вход которого и выход соответственно прдключе1Го1 к выходу второго формировател  13 и входу, счетчи-

ка 4,

Устройство работает следующим об- 40

разом,

ЧЭ 1 преобразует сигналы, возникающие в процессе бурени  в электрические сигналы, которые поступают на входы УВЧ 2.и УНЧ 7. Последний выде- 45 л ет низкочастотные сигналы ударов :(фиг. 2а), а УВЧ 2 выдел ет высокочастотные сигналы разруп1ени  (г 26), Сигналы с выхода УНЧ 7 поступают на вход АЧД 8, уровень выходного сигна- j ла которого пропорционален амплитуде, и частоте повторени  ударов.

Выходной сигнал АЧД, 8 управл ет коэ4)фициентом усилени  УВЧ 2 дл  компенсации погрешности, возникающей от.5 нестабильности процесса, бурени ; С выхода УВЧ 2 сигналы поступают -на вход первого формировател  3, который формирует на своем выходе счетные

5

импульсы, соответствующие сигналам разрушени  (фиг, 26), На выходе УВЧ2 имеютс  не только сигналы от разрушени  горной породы, возникающие в процессе бурени  данной скважины, но и сигналы помех, врем  поступлени  которых имеет случайный характер. Наибольшее количество сигналов разрушени  приурочено ко времени воздействи  бурового инструмента на забой скважины. Процесс интенсивного разрушени , продолжаетс  и после удара, но интенсивность этого процесса быстро спадает.

Наиболее информативным  вл етс  промежуток времени от момента удара, равный длительности сигнала удара, В то же врем  промежуток времени между сигналами удара информативных сигн шов меньше и амплитуда их ниже, чем уровень случайных помех. Выделение информативных сигналов осуществл ет СИС путем временной прив зки интервала измерени  к моменту удара и его длительности. Кроме того, СИС осуществл ет коррекцию временной при- в зки. С выхода УНЧ .7 сигналы поступают на вход второго формировател  13, на выходе которого формируютс  пр моугольные импульсы, длительность которых соответствует длительности сигнала удара (фиг. 2г). Данные импульсы поступают на управл ющий .вход ключа Ш и открывают его. Однако момент начала пр моугольных импульсов, формируемых вторым формирователем 13 не совпадает с моментом удара вследствие неравенства порога срабатывани  второго формировател  13 нулю, В то же В15ем  наибольшее количество сигналов разрушени  поступает именно в этот момент.

Дл  исключени  возможности пропуска информативных сигналов СИС содержит регистр 9 сдвига, генератор 1 и амплитудный д етектор 11. Информационные сигналы с выхода первого формировател  3 поступают на вход регистра 9 сдвига, а затем с выхода регистра 9 на вход ключа 10. Скорость передвижени  информации в регистре 9 а следовательно, врем  задержки информации зависит от частоты генератора 12, формирующего синхроимпуль- сы. Частота синхроимпульсов генера- тора 12 управл етс  УНЧ 7 через амплитудный детектор 11, На выходе последнего формируетс  потенциал, уро314

вень которого пропорционален ампли- .туде сигнала удара (фиг, 2д), в то же врем  частота синхроимпульсов генератора 12 обратно пропорциональна уровню напр жени  на его управл ющем входе. Таким образом, чем сильнее.

iсигнал удара, тем меньше ошибка в ;момент срабатывани  второго формировател  13 относительно фактического момента удара, и тем ниже частота синхроимпульсов генератора 12, Информаци  с выхода регистра 9 сдвига через ключ 10 поступает на вход

;счетчика 4, а затем через блок 5 об- работки на индикатор 6, СИС обеспечивает повышение доли информативных сигналов в общем количестве сигналов ;постуйающих на вход счетчика 4, За счет этого повьш1аетс  точность изме- рений и, как следствие этого, точ- ность контрол  степени удароопасиос- ти горных пород,

Claims (1)

1. .Формула изобретений

   Устройство дл  контрол  степени удароопасности горных пород, содер- |жащее чувствительный элемент, усилитель высокой частоты, первый форми- 30

   ;

   5 0

   5

   0

   154

   рователь, счетчик, блок обработки, индикатор, усилитель низкой частоты и амплитудно-частотный детектор, причем выход чувствительного элемента соединен с входами усилител  высокой частоты и усилител  низкой частоты, выход которого через амплитудно-частотный детектор подключен к управл ющему входу усилител  высокой частоты , выход которого соединен с входом первого формировател , при этом вы- : ход счетчика через блок обработки соединен с индикатором, отличающее с   тем, чт о, с целью повы-; щени  точности, оно снабжено селек- тором информационных сигналов, выполненном в виде регистра сдвига, генератора , ключа, амплитудного детектора и второго формировател , причем выход усилител  низкой частоты соединен с входом второго формировател  и входом амплитудного детектора, выход которого подключен через генератор к управл ющему входу регистра сдвига, выход которого соедииен с ; входом ключа, управл ющий вход которого и выход соответственно подключены к выходу второго формировател  и ; входу счетчика.

   Ф1/2.2