<p>Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение точности определения степени удароопасности за счет уменьшения влияния качества акустического асонтакта преобразователя с массивом горных пород. Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь. 1 упругих колебаний, предусилитель 2, первый управляемый аттенюатор (УА). 3, первый полосовой фильтр (ПФ) 4, усилитель 5, амплитудный селектор</p></li></ul>
<ul style="list-style:none;"><li>
<p>6, регистрирующий блок 7, а также</p></li></ul>
<ul style="list-style:none;"><li>
<p>2 формирователь строба 8, второй ПФ 9, первый пиковый детектор (ПД) 10, первый компаратор 11, третий ПФ 12, второй ПД 13, второй компаратор 14, формирователь 15, линию задержки 16, программный блок 17, второй УА 18, элемент И 19 и блок сравнения 20. На участке массива горных пород устанавливают преобразователь 1 вблизи от места проведения взрывных работ. В зависимости от мощности заряда ВВ, расстояния от него и поглощающих свойств горных пород в блок 17 вводят соотношение амплитуд спектральных составляющих сигнала от взрыва, а также пороговую и среднюю максимальные амплитуды его низкочастотных составляющих. Высокочастотные акустические сигналы эмиссии принимает преобразователь 1 и через предусилитель 2, первый УА 3, первый ПФ 4, усилитель 5 и амплитудный селектор 6 подают на регистрирующий блок 7. Низкочастотные акустические сигналы от взрыва поступают на второй ПФ 9 и третий ПФ 12, а также формирователь 15. Второй ПФ 9 и третий ПФ 12 имеют различные</p>
<table border="1">
<tr><td colspan="2">
г з —<</td><td>
4 —♦</td><td>
5 -г-</td><td>
6</td></tr>
<tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td>
Т</td></tr>
<tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td>
• 8</td></tr>
</table></li></ul>
<p>Зи ,„,1543075</p>
<p>3</p>
<p>1543075</p>
<p>4</p>
<p>полосы пропускания. Сигналы с них поступают соответственно на первый ПД ю и второй ПД 13 и далее на первый. компаратор 11 и второй компаратор 14. В блоке 20 сигнал с выхода </p>
<p>ПД 10 сравнивается со средней максимальной амплитудой и формируется сигнал управления. Устр-во позволяет автоматически устанавливать коэффициент усиления приемного тракта.</p>
<p>1 ил.</p>
<p>Изобретение относится к области горного дела и предназначено для прогноза горных ударов при подземной разработке месторождений полезных ископаемых.</p>
<p>Цель изобретения - повышение точности определения степени удароопасности за счет уменьшения влияния качества акустического контакта преобразователя с массивом горных пород.</p>
<p>На чертеже представлена структурная схема устройства для определения степени удароопасности горных пород.</p>
<p>Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь 1. упругих колебаний, предусилитель 2, первый управляемый аттенюатор 3, первый полосовой фильтр 4, усилитель 5, амплитудный селектор 6, регистрирующий блок 7, а также формирователь</p>
<ul style="list-style:none;"><li>
<p>8 строба, вход которого подключен к выходу усилителя 5, а выход - к второму входу амплитудного селектора·6, второй полосовой фильтр 9, первый пиковый детектор 10, первый компаратор 11, третий полосовый фильтр 12, второй пиковый детектор 13, второй компаратор 14, формирователь 15, линию 16 задержки, программный блок 17, второй управляемый аттенюатор 18, элемент И 19, блок 20 сравнения,</p></li></ul>
<p>при этом выход предусилителя 2 соединен параллельно е входами второго полосового фильтра 9, третьего полосового фильтра 12 и формирователя 15, выход второго полосового фильтра</p>
<ul style="list-style:none;"><li>
<p>9 соединен с первым входом первого пикового детектора 10, выход которого соединен с первыми входами первого компаратора 11, второго управляемого аттенюатора 18 и блока 20 сравнения. Выход третьего полосового фильтра 12 соединен с первым входом второго пикового детектора 13,</p></li></ul>
<p>а выход последнего - с первым входом второго компаратора 14, второй вход</p>
<p>которого подключен к выходу второго 15 управляемого аттенюатора 18. Выходы первого 11 и второго 14 компараторов соединены соответственно с первыми и вторыми входамиэлемента И 19, третий вход которого соединен 20 с выходом формирователя .15, а выход</p>
<p>с управляющими входами блока 20 сравнения.и регистрирующего блока 7. Выходы программного блока 17 соединены соответственно с вторыми входа25 ми первого компаратора 11, второго управляемого аттенюатора 18 и блока 20 сравнения, выход которого подключен к второму входу первого управляемого аттенюатора 3. Выход формирователя 15 соединен с входом линии 16 задержки,.выход которой подключен к вторым входам первого пикового детектора 10 и второго пикового детектора 13,</p>
<p>25 Устройство работает следующим образом.</p>
<p>Преобразователь упругих колебаний устанавливают вблизи от взрывных работ на участке массива горных 40 пород, степень удароопасности которого определяется. В программный блок 17, учитывая мощность заряда ВВ, расстояние от заряда до преобразователя 1, а также, поглощающие 45 свойства горных пород, вводят соотношение амплитуд спектральных составляющих, пороговую и среднюю максимальную амплитуду низкочастотных составляющих сигнала от взрыва.</p>
<p>Акустические сигналы принимаются преобразователем 1 упругих колебаний, который преобразует их в электрические сигналы. Предусилитель 2 усиливает их до величины, удобной для</p>
<p>„„ передачи в последующие блоки в широ5 ι</p>
<p>кой полосе частот (например 0,120,0 кГц), Пройдя первый управляемый</p>
<p>аттенюатор 3, .сигналы поступают в</p>
<p>первый полосовой фильтр-4, имеющий</p>
<p>5</p>
<p>1543075</p>
<p>6</p>
<p>полосу пропускания, расположенную внутри полосы пропускания предусилителя, но в высокочастотной ее части (например 10,0-20,0 кГц).</p>
<p>Сигналы акустической эмиссии, имеющие высокие преобладающие частоты, проходят через фильтр 4 и поступают на усилитель 5, усиливающий их до величины, требуемой для обработки в амплитудном селекторе 5, Формирователь 8 строба вырабатывает на каждый сигнал акустической эмиссии короткий импульс, при возникновении которого информация о максимальной амплитуде сигнала акустической эмиссии из амплитудного селектора 6 поступает в регистрирующий блок 7, где накапливается информация о числе и амплитудном составе сигналов акустической эмиссии.</p>
<p>Для учета влияния качества акустического контакта преобразователя 1 с массивом горных пород производят взрыв заряда ВВ, который может быть как технологическим, так и. специальным. В результате взрыва в массиве возбуждаются упругие колебания, имеющие низкие преобладающие частоты большой интенсивности. Принятые преобразователем 1 и усиленные предусилителем 2 эти колебания поступают на второй 9 и третий 12 полосовые фильтры, а также на формирователь 15. Второй 9 и третий 12 полосовые фильтры имеют различные полосы пропускания, расположенные внутри полосы пропускания предусилителя 2, но в низкочастотной ее части (например 0,1-0,2 кГц для второго фильтра 9 и 0,4-0,5 кГц для третьего фильтра 12). Сигналы с выхода второго 9 и третьего 12 полосовых фильтров поступают соответственно на первый 10 и второй 13 пиковые детекторы и далее на первые входы первого 11 и второго 14 компараторов. В первом компараторе 11 сигнал с выхода первого пикового детектора 10 сравнивается с пороговым напряжением, поступающим из программного блока 17. Если этот сигнал от взрыва, то он превысит установленный порог и на выходе первого компаратора 11 установится "единичный" потенциал, который поступит на первый вход элемента И 19. Во втором компараторе 14 сигнал с выхода второго пикового детектора 13 сравнивается с ослабленным в ат</p>
<p>тенюаторе 18 сигналом с выхода первого пикового детектора 10. Если соотношение амплитуд сравниваемых сигналов соответствует соотношение амплитуд спектральных составляющих сигнала от взрыва, то на выходе второго компаратора 14 устанавливается "единичный" потенциал, который поступит</p>
<ul style="list-style:none;"><li>
<p>19 на второй вход элемента И 19. По окончании сигнала на выходе формирователя 15 появится "единичный" импульс . который пройдет через элемент И 19 и поступит на управляющий</p></li></ul>
<p>15 вход блока 20 сравнения и на установочный вход регистрирующего блока 7, обнулив его. В блоке 20 сравнения сигнал с выхода пикового детектора 10 сравнивается со средней максималь-</p>
<ul style="list-style:none;"><li>
<p>20 ной амплитудой, поступающей из программного блока 17. В зависимости от величины и знака отклонения в блоке 20 сравнения формируется сигнал управления, который подается на вход пер-</p></li></ul>
<p>25 вого управляемого аттенюатора 3, величина коэффициента передачи кото-, рого изменяется. Общий коэффициент усиления приемно-усилительного тракта автоматически устанавливается</p>
<p>30 с учетом качества акустического контакта преобразователя 1 с массивом горных пород. Сигнал с выхода формирователя 15 после задержки в линии 16 задержки обнулит пиковые детекторы 10 и 13, подготовив их к следующему циклу измерений.</p>
<p>Таким образом, устройство позволяет автоматически устанавливать общий коэффициент усиления приемно40 усилительного тракта в зависимости от качества акустического контакта датчика с массивом горных пород, за счет чего повышается точность измерения параметров акустической 45 эмиссии и определения степени удароопасностн горных пород.</p><p> The invention relates to mining. The goal is to improve the accuracy of determining the degree of impact by reducing the influence of the quality of the acoustic asocontact of the transducer with an array of rocks. The device contains serially connected converter. 1 elastic oscillation preamplifier 2, the first controlled attenuator (UA). 3, the first band-pass filter (PF) 4, amplifier 5, amplitude selector </ p> </ li> </ ul>
<ul style = "list-style: none;"> <li>
<p> 6, recording unit 7, and also </ p> </ li> </ ul>
<ul style = "list-style: none;"> <li>
<p> 2 shaper gateway 8, second PF 9, first peak detector (PD) 10, first comparator 11, third PF 12, second PD 13, second comparator 14, driver 15, delay line 16, program block 17, second UA 18 , Element I 19 and Comparison Unit 20. At the section of the rock mass, transducer 1 is installed near the site of blasting operations. Depending on the power of the explosive charge, the distance from it and the absorbing properties of rocks, block 17 introduces the ratio of the amplitudes of the spectral components of the signal from the explosion, as well as the threshold and average maximum amplitudes of its low-frequency components. High-frequency acoustic emission signals receive the transducer 1 and through the preamplifier 2, the first UA 3, the first PF 4, the amplifier 5 and the amplitude selector 6 are fed to the recording unit 7. The low-frequency acoustic signals from the explosion go to the second PF 9 and the third PF 12, as well as the driver 15. The second PF 9 and the third PF 12 have different </ p>
<table border = "1">
<tr> <td colspan = "2">
gz - < </ td> <td>
4 - ♦ </ td> <td>
5th - </ td> <td>
6 </ td> </ tr>
<tr> <td> </ td> <td> </ td> <td> </ td> <td> </ td> <td>
T </ td> </ tr>
<tr> <td> </ td> <td> </ td> <td> </ td> <td> </ td> <td>
• 8 </ td> </ tr>
</ table> </ li> </ ul>
<p> Zi, „, 1543075 </ p>
<p> 3 </ p>
<p> 1543075 </ p>
<p> 4 </ p>
<p> bandwidth. The signals from them are received respectively on the first PD and second PD 13 and further on the first. comparator 11 and second comparator 14. In block 20, the signal from the output </ p>
<p> PD 10 is compared with an average maximum amplitude and a control signal is generated. The device allows you to automatically set the gain of the receiving path. </ P>
<p> 1 Il. </ p>
<p> The invention relates to the field of mining and is designed to predict rock bursts in the underground mining of mineral deposits. </ p>
<p> The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the degree of impact hazard by reducing the influence of the quality of the acoustic contact of the transducer with the rock mass. </ p>
<p> The drawing shows a block diagram of a device for determining the degree of shock hazard of rocks. </ p>
<p> The device contains a serially connected transducer 1. elastic oscillations, preamplifier 2, first controlled attenuator 3, first band-pass filter 4, amplifier 5, amplitude selector 6, recording unit 7, as well as a driver </ p>
<ul style = "list-style: none;"> <li>
<p> 8 strobe, the input of which is connected to the output of the amplifier 5, and the output - to the second input of the amplitude selector · 6, the second band-pass filter 9, the first peak detector 10, the first comparator 11, the third band-pass filter 12, the second peak detector 13, the second comparator 14, driver 15, delay line 16, program block 17, second controlled attenuator 18, element 19, comparison block 20, </ p> </ li> </ ul>
<p> while the output of the preamplifier 2 is connected in parallel with the e inputs of the second band-pass filter 9, the third band-pass filter 12 and the former 15, the output of the second band-pass filter </ p>
<ul style = "list-style: none;"> <li>
<p> 9 is connected to the first input of the first peak detector 10, the output of which is connected to the first inputs of the first comparator 11, the second controlled attenuator 18 and the comparison unit 20. The output of the third band-pass filter 12 is connected to the first input of the second peak detector 13, </ p> </ li> </ ul>
<p> and the output of the latter - with the first input of the second comparator 14, the second input </ p>
<p> which is connected to the output of the second 15 controlled attenuator 18. The outputs of the first 11 and second 14 comparators are connected respectively to the first and second inputs of an And 19 element, the third input of which is connected to the output of the former .15, and the output </ p>
<p> with the control inputs of the comparator block 20. and the recording unit 7. The outputs of the program block 17 are connected respectively to the second inputs 25 of the first comparator 11, the second controlled attenuator 18 and the comparison block 20, the output of which is connected to the second input of the first controlled attenuator 3. Output driver 15 is connected to the input of delay line 16, the output of which is connected to the second inputs of the first peak detector 10 and the second peak detector 13, </ p>
<p> 25 The device works as follows. </ p>
<p> The elastic vibration transducer is installed in the vicinity of blasting operations on a section of rock mass 40, the degree of impact hazard of which is determined. Considering the power of the explosive charge, the distance from the charge to the converter 1, as well as the absorbing properties of rocks, program block 17 introduces the ratio of the amplitudes of the spectral components, the threshold and average maximum amplitudes of the low-frequency components of the signal from the explosion. </ P>
<p> Acoustic signals are received by an elastic waveform transducer 1, which converts them into electrical signals. Preamp 2 enhances them to a value convenient for </ p>
<p> „„ transfers to subsequent blocks in a wide 5 ι </ p>
<p> which frequency band (for example, 0.120.0 kHz), passing the first controlled </ p>
<p> attenuator 3., the signals come in </ p>
<p> The first bandpass filter-4, having </ p>
<p> 5 </ p>
<p> 1543075 </ p>
<p> 6 </ p>
<p> the bandwidth located within the bandwidth of the preamplifier, but in its high-frequency part (for example, 10.0-20.0 kHz). </ p>
<p> Acoustic emission signals with high prevailing frequencies pass through filter 4 and are fed to amplifier 5, amplifying them to the value required for processing in amplitude selector 5, Strobe Shaper 8 generates a short pulse for each acoustic emission signal Information on the maximum amplitude of the acoustic emission signal from amplitude selector 6 enters the recording unit 7, where information is accumulated on the number and amplitude of the acoustic emission signals. </ p>
<p> To take into account the influence of the quality of the acoustic contact of the transducer 1 with an array of rocks, an explosive charge blast is produced, which can be both technological and. special. As a result of the explosion in the massif, elastic oscillations are excited, having low prevailing frequencies of high intensity. These oscillations received by converter 1 and amplified by preamplifier 2 arrive at the second 9 and third 12 bandpass filters, as well as at the shaper 15. The second 9 and third 12 bandpass filters have different passbands located inside the passband of the preamplifier 2, but in its low-frequency part ( for example, 0.1-0.2 kHz for the second filter 9 and 0.4-0.5 kHz for the third filter 12). The signals from the output of the second 9 and third 12 bandpass filters arrive respectively at the first 10 and second 13 peak detectors and then to the first inputs of the first 11 and second 14 comparators. In the first comparator 11, the signal from the output of the first peak detector 10 is compared with the threshold voltage coming from the program block 17. If this signal is from an explosion, it will exceed the set threshold and the output of the first comparator 11 will be fixed " single " the potential that goes to the first input of the element And 19. In the second comparator 14, the signal from the output of the second peak detector 13 is compared with the weakened at at </ p>
<p> Tenuator 18 with a signal from the output of the first peak detector 10. If the ratio of the amplitudes of the compared signals corresponds to the ratio of the amplitudes of the spectral components of the signal from the explosion, then the output of the second comparator 14 is set to " single " potential that will come </ p>
<ul style = "list-style: none;"> <li>
<p> 19 to the second input element And 19. At the end of the signal at the output of the shaper 15 will appear " unit " momentum. which will go through the element And 19 and go to the manager </ p> </ li> </ ul>
<p> 15 input unit 20 comparison and on the installation input of the recording unit 7, reset it. In block 20 of the comparison, the signal from the output of the peak detector 10 is compared with the average maximum - </ p>
<ul style = "list-style: none;"> <li>
<p> 20 by the amplitude of the input from the program block 17. Depending on the magnitude and the sign of the deviation, a control signal is generated in the comparison block 20, which is fed to the input of the lane - </ p> </ li> </ ul>
<p> 25 of the controlled attenuator 3, the magnitude of the transfer coefficient which is changing. The overall gain of the receiving-amplifier path is automatically set </ p>
<p> 30 taking into account the quality of the acoustic contact of the transducer 1 with the rock mass. The signal from the output of the driver 15 after a delay in the delay line 16 will reset the peak detectors 10 and 13, preparing them for the next measurement cycle. </ P>
<p> Thus, the device allows you to automatically set the overall gain of the receiver 40 amplifier path, depending on the quality of the acoustic contact of the sensor with the rock mass, thereby improving the accuracy of measuring the parameters of acoustic emission and determining the degree of impact of rocks. </ p>