SU387316A1

SU387316A1 - METHOD OF DETECTION OF INHOMOGENEITIES IN THE MASSIF

Info

Publication number: SU387316A1
Application number: SU1701876A
Authority: SU
Inventors: М. М. Шемаханов С. Г. Сегаль
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт
Priority date: 1971-09-23
Filing date: 1971-09-23
Publication date: 1973-06-21

Description

1one

Изобретение относитс к способам изучени массивов горных пород с помощью геофизических методов разведки.The invention relates to methods for studying rock mass using geophysical survey methods.

Известный способ обнаружени неоднородностей в массиве горных пород, основанный на возбуждении и приеме электромагнитных колебаний высокой частоты с подавлением помех от пр мого излучени путем экранировани помеховой волны, характеризуетс низкой точностью и разрешающей способностью , обусловленной тем, что помехова волна экранируетс только частично и поэтому выделить полезный сигнал на ее фоне затруднительно.The known method of detecting inhomogeneities in a rock massif, based on the excitation and reception of high-frequency electromagnetic oscillations with suppression of direct radiation noise by shielding an interfering wave, is characterized by low accuracy and resolution, due to the fact that the interfering wave is only partially screened and therefore to extract useful the signal on its background is difficult.

Цель изобретени - увеличение точности и разрещающей способности измерений.The purpose of the invention is to increase the accuracy and resolution of measurements.

Это достигаетс тем, что измен ют степень экранировани электромагнитных колебаний путем периодического изменени условий распространени помеховой волны, например , нри помощи управл емых экранирующих проводников. Изменение степени экранировани помеховой волны служит признаком , позвол ющим отличить помеху от полезного сигнала, разделить их, полностью подавить помеху и тем самым повысить точность и разрешающую способность измерений .This is achieved by changing the degree of shielding of electromagnetic oscillations by periodically changing the conditions of propagation of an interfering wave, for example, with the help of controlled shielding conductors. A change in the degree of shielding of an interfering wave serves as a sign to distinguish the interference from the useful signal, separate them, completely suppress the interference and thereby increase the accuracy and resolution of the measurements.

На чертеже представлена структурна схема установки, реализующей предлагаемый способ.The drawing shows a block diagram of the installation that implements the proposed method.

Установка содержит исследуемый массив У; неоднородность 2 в этом массиве; передатчик 3; передающую антенну 4; приемную антенну 5; усилитель 6 высокой частоты; синхронный детектор 7; регулируемый фазовращатель 8; управл емый фазовращатель 9; фильтр 10; переключатель //; индикатор /2; вспомогательный генератор 13; нелинейные резисторы 14; экранирующие провода 15.The installation contains the array under study; heterogeneity 2 in this array; transmitter 3; transmitting antenna 4; receiving antenna 5; amplifier 6 high frequency; synchronous detector 7; adjustable phase shifter 8; controlled phase shifter 9; filter 10; switch //; indicator / 2; auxiliary generator 13; nonlinear resistors 14; shield wires 15.

Сущность предлагаемого способа заключаетс в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

Пусть электромагнитное поле в массиве горных пород возбуждаетс с помощью передатчика , расположенного в горной выработке . Тогда электромагнитные колебани , принимаемые в точке приема приемником, можно представить в виде суммы двух волн: пр мой , проход щей непосредственно но выработке от передатчика к приемнику, и отраженной от неоднородностей в массиве горных пород. Перва волпа вл етс помехой,Let the electromagnetic field in the rock mass be excited by a transmitter located in the mine workings. Then, the electromagnetic oscillations received at the receiving point by the receiver can be represented as the sum of two waves: direct, passing directly from the transmitter to the receiver, and reflected from heterogeneities in the rock mass. The first volpa is a nuisance.

причем величина ее оказываетс значительно большей, чем полезный отраженный сигнал. Поэтому дл уменьЩени интенсивности пр мой волны на пути ее распространени устанавливают экраны, выполненные, например,moreover, its value is much greater than the useful reflected signal. Therefore, to reduce the intensity of the direct wave in its propagation path, screens are installed, for example

в виде заземленных проводников. Однакоin the form of grounded conductors. but

при этом только ослабл етс , но полностью не подавл етс сигнал пр мой волны.in this case, only the signal of the direct wave is attenuated, but not completely suppressed.

По предлагаемому способу модулируют сигнал пр мой волны путем периодического изменени степени экранировани пр мой волны, что может быть достигнуто применением управл емых экранирующих проводников . Принимаемый в этом случае приемником сигнал пр мой волны оказываетс промодулированным как по амплитуде, так и по фазе.In the proposed method, the forward wave signal is modulated by periodically varying the degree of shielding of the forward wave, which can be achieved by using controlled shielding conductors. The forward wave signal received by the receiver in this case is modulated in both amplitude and phase.

Электромагнитные колебани , излучаемые передающей антенной 4 передатчика 3, проход т через исследуемый массив / и горную выработку, принимаютс приемной антенной 5, усиливаютс усилителем 6 высокой частоты и поступают на синхронный детектор 7. Опорный сигнал от передатчика 3 через регулируемый фазовращатель 8 и управл емый фазовращатель 9 также поступает па синхронный детектор 7. Между передающей 4 и приемной 5 антеннами в выработке располагаютс экранирующие провода 15, в которые включены нелинейные резисторы 14 (например, диоды) и вспомогательный генератор 13 пизкой частоты. Изменение параметров нелинейных резисторов 14 под действием вспомогательного генератора 13 приводит к тому, что периодически мен етс экранирующее действие проводов 15 по отношению к пр мой волне, и ее ноле в месте расположени приемной антенны 5 оказываетс промодулированным частотой вспомогательного генератора 13. На вход индикатора 12 с помощью переключател // включаетс фильтр 10, настроенный на частоту вспомогательного генератора 13. Положение регулируемого фазовращател 8 перед началом измерени устанавливаетс по минимуму напр жени частоты модул пии на выходе приемника, что соответствует наи-больщему подавлению помехи от пр мого излучени передатчика 3.Electromagnetic oscillations emitted by transmitting antenna 4 of transmitter 3 pass through the array under study / and mine workings are received by receiving antenna 5, amplified by high frequency amplifier 6 and fed to synchronous detector 7. The reference signal from transmitter 3 through adjustable phase shifter 8 and controlled phase shifter 9 also receives a synchronous detector 7 pa. Between the transmitting 4 and the receiving 5 antennas, shielding wires 15 are placed in the mine, which include nonlinear resistors 14 (for example, diodes) and auxiliary Tel'nykh pizkoy frequency generator 13. Changing the parameters of nonlinear resistors 14 under the action of the auxiliary generator 13 leads to the fact that the shielding effect of the wires 15 with respect to the direct wave periodically changes, and its zero at the location of the receiving antenna 5 turns out to be modulated by the frequency of the auxiliary generator 13. At the input of the indicator 12 s using the switch //, the filter 10 is turned on, which is tuned to the frequency of the auxiliary generator 13. The position of the controlled phase shifter 8 is set to the minimum modulation frequency at the receiver output, which corresponds to the greatest suppression of interference from the direct radiation of the transmitter 3.

Периодическое изменение условий распространени мешающих волн может сопровождатьс :не только модул цией амплитуды, но и фазы помехи. Дл эффективного подавлени помехи предлагаетс модулировать фазу опорного напр жени с частотой вспомогательного генератора 13 и с индексом модул ции , равлым индексу фазовой модул ции мешающего сигнала. Дл этого служит управл емый фазовращатель 9, к которому подводитс управл ющее напр жение от генератор а 13.Periodic changes in the conditions of propagation of interfering waves can be accompanied: not only by modulation of the amplitude, but also by the phase of the disturbance. To effectively suppress interference, it is proposed to modulate the phase of the reference voltage with the frequency of the auxiliary generator 13 and with a modulation index equal to the index of the phase modulation of the interfering signal. For this purpose, a controlled phase shifter 9 is used, to which the control voltage from the generator 13 is supplied.

Предмет изобретени Subject invention

Способ обнаружени неодпородиостей в массиве Горных пород, основанный на возбуждении и приеме электромагнитных колебаний высокой частоты с подавлением помех от пр мого излучени путем экранировани помеховой волны, отличающийс тем, что, с целью увеличени точности и разрешающейA method for detecting inhomogeneities in the Rock massif, based on the excitation and reception of high-frequency electromagnetic oscillations with the suppression of direct radiation by screening an interfering wave, characterized in that, in order to increase the accuracy and resolution

способности измерений, измен ют степень экранировани электромагнитных колебаний путем периодического изменени условий распространени помеховой волны, например, при помощи управл емых экранирующихmeasurement capabilities, change the degree of shielding of electromagnetic oscillations by periodically changing the conditions of propagation of an interfering wave, for example, by using controlled shielding

проводников.conductors.