SU976416A1 - Устройство дл оценки напр женного состо ни массива горных пород - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД

1

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано на рудных и нерудных месторождени х дл  оценки напр жённого состо ни  на глубоких подземных горных предпри ти х, в том числе опасных по динамическим про влени м .

Известно устройство дл  оценки напр женного состо ни  горных пород в массиве сейсмоакустическим методом с ударным способом возбуждени  сигнала . Устройство определ ет врем  прохождени  сигнала между двум  датчиками путем счета импульсов от кварцевого генератора с отчетом результатов измерений по цифровым индикаторам и включает первичные сейсмопреобразователи и измерительную аппаратуру 1 .

Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  устройство дл  оценки напр женного состо ни  массива горных пород, .содержащее сейсмопреобразователи продольной и поперечнрй составл ющей сейсмической волны, соединенные с усилител ми-формировател ми и блоками измерени  временных интервалов 2. Однако известное устройство не позвол ет автоматически определ ть отношение скоростей продольной и поперечной составл ющей и проводить

10 в автоматическом режиме оценку напр женного ( состо ни  как в точке измерени , так и в пространстве горного массива.

ts

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и оперативности получени  информации.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  оценки напр жен20 ного .состо ни  горных пород, содержащее сейсмопреобразователи продольной и поперечной составл ющих сейсмической волны, соединенные с усилител 39 ми-формирова.тел мй и блоками измер ни  временных интервалов, снабжено блоками отношени  скоростей продол ной и поперечной составл ющих сейс мических волн, цифровым векторным анализатором, системой регистрации данных, блоком автоматического упра лени  и системой ударного сейсмичес кого возбужедни , причем выходы бло ков измерени  временных интервалов соединены с входами блока отношений скоростей продольной и поперечной составл ющих сейсмических волн, выходы последнего подключены к входам цифрового векторного анализатора , соединенного с системой регистр ции данных, а выходы блока автоматического управлени  соединены с уп равл ющими входами блока измерени  временных интервалов, цифрового век торного анализатора системы регистр ции данных и входом системы-ударного сейсмического возбуждени . На чертеже представлена структурна  схема устройства. Устройство состоит из четырех трехкомпонентных первичных сейсмопреобразователей 1, выходы которых соединены соответственно с входами четырех усилителей-формирователей 2 . продольной волны и с входами четырех усилителей-формирователей 3 поп речной волны. Выход каждого усилител -формировател  2 и 3 соединен с входами тре блоков k измерени  временных интервалов , каждый из которых включает два канала обработки продольной и поперечной составл ющей сейсмической волны. Каждый выход усилител формировател  2 соединен с входом канала обработки продольной составл ющей , а каждый выход усилител -фо мировател  3 соединен с соответству ющими входами канала обработки поперечной составл ющей.Другие входы каждого канала .соединены с соответствующими выходами усилителейформирователей четвертого первичного сейсмопреобразовател , относительно которого определ етс  врем  распространени  продольной и поперечной составл ющей сейсмических волн., В каждом канале блока j измерени  временных интервалов выходы сх 5 и 6 управлени  ключом соединены с входами счетчиков 7 и 8, выходы 4 которых соединены с входами блоков 9 и 10 пам ти, а выходы их соединены с входами блока 11 отношений скоростей, состо щего из трех блоков 12 делений, выходы которых соединены с трем  входами блока 13 цифрового векторного анализатора, а выход его подсоединен к системе 14 регистрации данных. Выходы блока 15 автоматического управлени  соединены с трем  входами каждого блока 4 измерени  временных интервалов, причем один выход подсоединен к схемам 5 и 6 управлени  ключами, другой подсоединен к счетчикам 7 и 8, а третий - к блокам 9 и 10 пам ти; с одним входом блока 13 цифрового векторного анализатора; с входом системы 14 регистрации данных и входом системы 16 ударного сейсмического возбуждени . В системе 16 ударного сейсмического возбуждени  выход блока 17 питани  соединен с входом электромагнитного возбудител  18. Устройство работает следующим образом . Механические колебани , возникающие в массиве горных пород, принимаютс  четырьм  трехкомпонентными первичными сейсмопреобразовател ми 1, расположенными в пространстве шахтного пол  по ос м и в центре пр моугольной системы координат, причем рассто ние по ос м определ етс  реальными рудничными услови ми. Прин тые механические колебани  преобразуютс  в электрические сигналы по трем взаимно перпендикул рным направлени м и передаютс  усилител мформировател м 2 и 3,посредством которых производитс  согласование с первичными сейсмопреобразовател ми, усиление электрических сигналов, фильтрации, с целью исключени  частотной зависимости при определении временных интервалов, формирование модул  мгновенного значени . С помощью сформированных сигналов осуществл етс  запуск блока 4 измерени  временных интервалов. В каждом интервале блока 4 измерени  временных интервалов с поступлением сигнала от центрального (опорного ) первичного сейсмопреобразовател ,. недалеко от которого размещено ударное устройство системы 16 ударного возбуждени  массива, покомпонен59

THO начинаетс  счет импульсов заполнени , поступающих с блока 15 автоматического управлени , через ключи 5 и 6 и заканчиваетс  по проходу сигнала компоненты от соответствующего первичного сейсмопреобразовател , расположенного на оси координат. Далее идет счет счетчиками 7 и 8, затем регистраци  блоками 9 и 10. Управление счетчиками 7 и 8 и блоками 9 и Ю пам ти осуществл етс  в заданном режиме , от блока 15 автоматического уп . равлени .

Информаци  в цифровой форме с блоков k измерени  временных интервалов передаетс  в блок 11 отношений скоростей, где производитс  деление скоростей продольной и паперечной составл ющих сейсмических волн в схемах 12 делени  по каждой оси.

С блока 11 отношений скоростей результаты, полученные дл  каждой оси, поступают в блок 13 цифрового векторного анализатора, где определ етс  герметическа  сумма отношений скоростей и направление в пространстве .

В блоке Il результаты анализа регистрируютс  в цифровой форме и имеетс  возможность геометрического i построени  результирующей, что позвол ет определ ть ее направление в измер емом пространстве.

Блок 15 автоматического управлени  управл ет работой блока k измерени  временных интервалрв, блока 13 цифрового векторного-анализатора , блока И регистрации данных и автоматической системой 1б ударного возбуждени , т.е. синхронизирует работу устройства в целом.

. Основными особенност ми устройства  вл ютс  высока  эффективность оценки напр женного состо ни .

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет повысить точность и оперативность обработки данных дл 

166

оценки напр женного состо ни  массива горных пород.

Claims (2)

1.Ваталин Е. С. и др. Оценка напр женного состо ни  горных пород сейсмическим методом. IX Всесоюзна  акустическа  конференци . М.,

1977, с. 9-12.

2.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 V 1/2+, 1973

(прототип).