SU1661451A1 - Способ прогноза выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу, м.б. использовано при прогнозе выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений (ГН). Цель изобретени  - повышение надежности прогноза путем учета степени нарушенности угл  в зонах вли ни  ГН. Устанавливают интенсивность естественного фонового теплового излучени  в диапазоне 2,6 - 30 мкм и на выделенной длине волны и излучени  с поверхности забо . Устанавливают по ним зону вли ни  ГН. Облучают поверхность забо  инфракрасным излучением (ИКИ) и определ ют интенсивность отраженного ИКИ в зоне вли ни  ГН и вне зоны вли ни  ГН. Вычисл ют отношение разности ИКИ в зоне вли ни  ГН и вне этой зоны к ИКИ вне зоны вли ни  ГН. При этом отношении меньшем 8% и большем 3% зону считают невыбросоопасной, а при отношении большем и равном 8% - выбросоопасной. Устройство дл  осуществлени  способа состоит из корпуса, основного и дополнительного приемников ИКИ, фокусирующего зеркала с отверстием, полосового фильтра, электронного усилител , регистрирующего устройства, источника питани , переключател  приемников, дополнительного зеркального отражател  ИКИ на подвеске, соединенного с модул тором и стабилизатором, аттенюатора, широкополосного инфракрасного фильтра, дополнительных переключателей фильтров с фиксаторами и герметизирующим уплотнением. При этом дополнительный приемник настроен на прием естественного излучени , а основной - на прием отраженного ИКИ от встроенного источника ИКИ. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано при прогнозе выбросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений.

Цель изобретени  - повышение надежности прогноза путем учета степени нарушенности угл  в зонах вли ни  геологических нарушений.

Способ осуществл ют следующим образом .

Предварительно устанавливают фоновую температуру Тф поверхности угольного забо  в конкретной выработке в широком спектральном диапазоне и на выделенной длине волны, а также значение отраженного ИК-излучени  I на участке нормального залегани  пласта. Затем в процессе выемки

угл  непрерывно по длине выработки контролируют интенсивность выделенного тепла (температуру поверхности Т угольного забо ) и сравнивают ее с фоновым значением Тф. Определ ют зону вли ни  геологического нарушени  вдоль линии забо , как ширину участка, на котором установлено снижение температуры поверхности забо  на 2% и более относительно фоновой и в выделенной зоне устанавливают превышает ли излучение забо  на выделенной длине волны предварительно измеренное на 30% и более или нет. Отнесение установленной зоны геологического нарушени  к невыбро- соопасной и выбросоопасной производ т путем облучени  ее поверхности ИК-излуча- телем, фиксации величины интенсивности отраженного излучени  н,. сравнени  полученного значени  с предварительно измеренным вне зоны геологического нарушени , вычислени  отношени 

д

- 100 и при 3% д 8% зону i

относ т к невыбросоопасным, а при д 8% - к выбросоопасным.

На чертеже схематически изобрах ено устройство дл  осуществлени  прогноза вы- бросоопасности угольных пластов в зонах геологических нарушений.

Устройство содержит корпус 1 прибора, основной, приемник 2 ИК-излучени , фокусирующее зеркало 3, полосовой ИК-фильтр 4, дополнительный приемник 5 ИК-излучени , электронный усилитель 6 сигналов приемников, регистрирующее устройство 7, источник 8 питани , переключатель 9 приемников , дополнительный зеркальный отражатель 10, приводна  ось 11 поворотного устройства с герметизирующим уплотнением 12, рычаг 13, фиксатор 14 положени , отверстие 15 в фокусирующем зеркале 3. Кроме того, устройство содержит (обведены пунктирной линией) ИК-излучатель 16, закрепленный на отдельной подвеске 17 и соединенный последовательно с модул тором 18 и стабилизатором 19, аттенюатор 20, широкополосный ИК-фильтр 21, дополнительный переключатель 22 фильтров с фиксаторами 23 и герметизирующим уппот- нением 24.

При этом функции основного и дополнительного приемника станов тс  разными, В известном устройстве дополнительный приемник служит лишь дл  приема ИК-излучени  на выделенной длине волны, а основной дл  приема излучени  в диапазоне 2,6-30 мкм. В предлагаемом обе эти функции выполн ет дополнительный приемник, на входе которого мен ют фильтры, а основной выполн ет функцию приема ИК-излучени , отраженного от забо  после его облучени  ИК-излучателем.

Устройство работает следующим образом .

Входное окно прибора наводитс  на забой угольного пласта. Поток ИК-излучени  от обследуемой поверхности угольного пласта попадает на фокусирующее зеркало 3,

0 которое концентрирует его дополнительный отражатель 10, устанавливаемый в нужное положение рычагом 13 поворотного устройства и через отверстие 15 в центре зеркала и широкополосный фильтр 21 при5 ходит на дополнительный приемник 5 ИК- излучени . Выработанный в нем сигнал усиливаетс  и фиксируетс  на регистрирующем устройстве 7. Измерение интенсивности ИК-излучени  на выделенной частоте

0 производ т путем замены широкополосного фильтра 21 с помощью переключател  22 на полосовой фильтр 4.

Дл  измерени  интенсивности отраженного ИК-излучени  переключением рыБ чага 13 поворотного устройства основной приемник 2 и дополнительный отражатель 10 мен ютс  местами и жестко фиксируютс  фиксатором 14. При этом происходит переключение приемников на входе усилител 

0 с помои1ью переключател  9 и включение ИК-излучател  16, соединенного с источником питани  последовательно с модул тором 18 и стабилизатором 19. Отраженное от поверхности забо  излучение ИК-излучате5 л  16 попадает на фокусирующее зеркало 3, которое концентрирует его на основной приемник 2. Выработанный в нем сигнал через аттенюатор 20 и переключатель 9 поступает на усилитель 6, а затем на регистри0 рующее устройство 7.

В качестве основного приемника использован фотодиод ФДК-155, а дополнительного - полупроводниковый приемник на основе монокристаллов антимонида

5 кадми . В качестве встроенного ИК-излуча- тел  использован полупроводниковый диод АП 107Б,

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Способ прогноза выбросоопасности

   0 угольных пластов в зонах геологических нарушений , включающий измерение естественной интенсивности излучени  тепла с поверхности забо , выделение участков с пониженной интенсивностью, определение

   5 по понижению интенсивности излучени  зон вли ни  геологических нарушений, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности прогноза путем у ета степени угл  в зонах вли ни  геологических нарушений, поверхность забо  облучают инфракрасным модулированным излучением с выделенной длиной волны, измер ют интенсивность отраженного от поверхности забо  инфракрасного излучени  в зоне вли ни  геологического нарушени  н и вне этой зоны I, определ ют отношение разности интенсивности в зоне вли ни  геологического нарушени  и вне этой зоны к интенсивности вне зоны вли ни  геологического нарушени  и

   i

   гического нарушени  считают невыбросоо- пасной, а при 100 % зону

   при

   100 8 % зону вли ни  геолоI

   вли ни  геологического нарушени  считают выбросоопасной.
2. 2. Устройство дл  прогноза выбросоо- пасности угольных пластов в зонах геологических нарушений, включающее корпус с основным и дополнительным приемниками излучени , вспомогательное и фокусирующее зеркало с отверстием на середине, пе- реключатель приемников, фильтр, переключатель фильтра, усилитель, источник питани , блок регистрации, закрепленное на корпусе поворотное устройство, о т - лишающеес  тем, что, с целью повышени  надежности прогноза выбросоопасности , устройство снабжено встроенным источником инфракрасного излучени , расположенным перед основным приемником на отдельной подвеске, дополнительным переключателем фильтров, каналом с

   аттенюатором, модул тором и стабилизатором напр жений, причем источник инфракрасного излучени  соединен с выходом модул тора, вход модул тора последовательно соединен со стабилизатором напр жени  и источником питани , а основной приемник подключен к усилителю через переключатель по каналу с аттенюатором, при этом дополнительный приемник настроен

   на прием естественной интенсивности излучени  тепла с поверхности забо  на выделенной длине волны в диапазоне 2,6-30 мкм, а основной приемник настроен на прием отраженного от забо  инфракрасного

   излучени  от встроенного источника инфракрасного излучени .

   i

   .23