SU823586A1 - Способ определени характеристикСТРуи гидРОМОНиТОРА - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУИ ГИДЮМОНИГОРА

печени  возможности определени  структуры струи.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в струе гидромонитора последовательно 1возбуждаюг переменное электрическое поле нескольких различных частот, на каждой частоте измер ют силу тока, протекающего через струю, горные породы и гидромонитор и фазу этого тока относительно возбуждающего пол , при этом определ ют злектропроводносте сплошной и капельной частей струи, а о длине струи гидромонитора и ее структуре суд т по. величине электропроводностей сплошной и капелной частей струи на различных частотах.

На чертеже схематически изображена полетка .

Физические основы способа следующие., Люба  гидромониторна  стру  имеет неоднородную структуру, включающую плотное жидкое  дро (сплощна  часть струи) и ореол из отделившихс  от сплошной части капель и струек (капельна  часть струи), причем с удалением от гидромонитора сечение сплошной части струи уменьшаетс  а капельной части - увеличиваетс .

Электропроводность сплЪшной части струи св зана только с сечением и длиной и не за: висит от частоты возбуждающего пол  вплоть до частот в дес тки - сотни мегагерц. Электропроводность капельной части струи определ етс  плотностью токов смещени  в ней, протекающих через распределенные электрические емкости между капл ми и струйками, а также через активные сопротивлени  этих ка- пель и струек, и зависит от частоты возбуждающего пол . Электропроводность капельной части струи пропорциональна ее сечению. Обща  электропроводность струи  вл етс  геометрической суммой электропроводностей ее сплошной и капельной частей. Таким бЪразом , электропроводность сплошной части струи зависит от ее длины и сечени , а соотношение между электропроводност ми сплошной и капеш ной частей струи  вл етс  характеристикой структуры струи гидромонитора.

Определение электропроводностей сплошной и капельной частей струи может быть проведено путем измерени  силы тока в струе и его фазы при заданной напр женности возбуждающего пол  на двух частотах: на низкой, на которой электропроводность капельной часта йгруи прене{5режимо мала, и на высокой, на котороИ электропроводность капельной части вносит заметный вклад в общую электропроводность струи. Дл  повышени  WqHOCTH измерений число используемых частот может быть увеличено.

Минимальна  частота выбираетс  из соображений технической доступности возбуждени  тока в струе при помощи известньк устройств (например тороидальной генераторной катушки ) . Максимальна  частота возбуждени  ограничиваетс  требованием, чтобы стру  реальных размеров на этой частоте не  вл лась эффективным излучателем (антенной), так кж излучение электромагнитной энергии струей может обусловить погрешность способа. Дл  реальных условий гидродобычи минимальна  частота может составл ть дес тки - сотни герц, а максимальна  - сотни килогерц.

Способ осуществл етс  следующим образом.

При помощи, например, тороидальной катушки , к обмотке коюрой подключаетс  генератор переменного напр жени  и котора  . расположена таким образом, чтобы ствол или стру  гидромонитора проходила через ее внутреннее отверстие, или при помощи генератора переменного напр жени , включенного в специально созданный разрыв электрического контура , состо щего из струи, горных пород и гидромонитора, в струе возбуждаетс  переменное электрическое поле. Поскольку техническа  вода, используема  дл  гидроотбойки, а также горные породы и корпус, гидромонитора обладают электропроводностью, через упом нутый электрический контур протекает переменный электрический ток, сила которого зависит от электропроводности контура. Так как электропроводности заземлений струи и гидромонитот ра обычно весьма велики, сила тока В этом контуре зависит в основном от электропроводности собствешю струи.

Измер  , например, при помощи тороидальной измерительной катушки, расположенной на оси струи аналогично генераторной катушке, и фазочувствительного устройства силу тока в струе .на различньк частотах возбуждающего пол  и его фазу, или активную и реактивную компоненты этого тока определ ют комплексные электропроводности струи на этих частотах и затем электропроводности сплошной и капельной частей струи на эгах частоту.

Поскольку строгое математическое описание зависимости электропроводностей сплошной и капельной частей струи от структуры струи представл етс  весьма сложной задачей, эти зависимости предпагаегс  устанавливать зталонировкой . Эталонировка при зтом может бытьпроведена следующим образом.

Задают гшфомониторные струи с определенным начальным, диаметром (диаметром насадки) d«, давлением Р из жидкости с известной упелькон электропроводностью . В качестве характеристики структуры струи дыб д}ают, например, отношение диаметров d}Q

сплошной d и капельной D частей струи в ее призабойной части. Измен   длину L и структуру d/D струи, дл  каждой из задаваемых струй определ ют предлагаемым способом электропроводности сплошной GC и капельной G/ частей струи. При этом определ ют структуру струи d/D любым известным способом (например фотографированием, установкой в сечении струи группы тензодатчиков ит.п.). Результаты такой эталонировки могут быть изображены, например, в пр моугольных координатах L и d/P, причем каждой измеренной струе в зтих координатах соответствует точка с определентыми значени ми нормированных электропроводностей сплошной GC / у do и капельной .do частей струи, й терполиру  значени  Gc/y-do и .do между полученными точками с необходимым шагом, получают палетку. Аналогичные палетки могут быть построены дл  других фзможных значений: давлени  Р.

В практике гидродобычи определ ют предлагаемым способом сигналы GC и G, по значению давлени  Р выбирают соответствующую палетку и определ ют координаты Gc/y.do и Gk/y-do точки, соответствуюшей струе длины L и структуры d/O .

Набор таких палеток может быть введен в нам ть ЭВМ, управл ющей гидромоннторами, что позвол ет создавать автоматизированные системы оптимального управлени  гидроот- бойкой .

Преимушество способа заключаетс  в увеличении информативности определени  характеристик струи и повышении его точности. Определ емые предлагаемым способом характеристики струи, а именно ее длина и структура , достаточно полно характеризуют процесс гидроотбойки и позвол ют создавать на основе способа автоматизированные системы

оптимального управлени  гидродобычей, а при скважинной гидродобыче - обеспечить определение формы и размеров добычных полостей Возможность дистаншюниого контрол  гидроотбойки при использовании предлагаемого способа обеспечивает улз 1шение условий труда и, повышение безопасности проведени  работ при гидродобыче полезных ископаемых .

Claims (2)

1.Лобанов Д. П. и Смолдырев А. Е. Гидромеханизаци  геологоразведочных и горных работ. М., Недра, 1974, с. 54.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2318291, кл. Е 21 С 45/00, 1975.

jL

D

1

.

tl И

a IJ

1

1

«

}$

II ft I 9, f /VJff JSyef ffflf l /.f ffowe /ft/ fl, ffm fffffs