UA13756U - Equipment for acoustic signal transfer to surface from the face of mine working - Google Patents
Equipment for acoustic signal transfer to surface from the face of mine working Download PDFInfo
- Publication number
- UA13756U UA13756U UAU200509966U UAU200509966U UA13756U UA 13756 U UA13756 U UA 13756U UA U200509966 U UAU200509966 U UA U200509966U UA U200509966 U UAU200509966 U UA U200509966U UA 13756 U UA13756 U UA 13756U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- signal
- equipment
- modulator
- acoustic signal
- underground part
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Запропоноване технічне рішення належить до гірничої промисловості й може бути використане для 2 забезпечення безпечного відпрацьовування вугільних пластів.The proposed technical solution belongs to the mining industry and can be used to 2 ensure the safe exploitation of coal seams.
Відома апаратура передачі акустичного сигналу ЗУА-98 з вибою гірничої виробки на поверхню, яка містить перетворювач пружних коливань в електричний сигнал (сейсмоприймач), пристрій модуляції сигналу по струму для його передачі на поверхню по двопровідній лінії та блок для відтворення сигналу на поверхні. Частотний діапазон апаратури 150-10000Гц, динамічний діапазон 7бдб |див. "Випробування експериментального зразка 70 звукоуловлювальної апаратури ЗУА-98", "Вугілля У країни", Мох, 1999).The ZUA-98 acoustic signal transmission apparatus with the extraction of mining products to the surface is known, which contains a converter of elastic vibrations into an electrical signal (seismic receiver), a device for modulating the current signal for its transmission to the surface via a two-wire line, and a unit for reproducing the signal on the surface. The frequency range of the equipment is 150-10000Hz, the dynamic range is 7bdb | see "Testing of the experimental sample 70 of the ZUA-98 sound-detecting apparatus", "Coal in the country", Mokh, 1999).
Основним недоліком відомої апаратури, визначеної за прототип, є те, що вона не дозволяє по одній двопровідній лінії передавати на поверхню сигнал більше ніж від одного пристрою прийому й перетворення коливань. Тим часом, необхідність передачі інформації від декількох датчиків по одній двопровідній лінії обумовлена організаційними й економічними причинами. 12 Крім того, недоліком є й те, що глибина досліджень вуглевміщувальних порід при використанні спектра акустичного сигналу не перевищує 16,7м внаслідок обмеження нижнього діапазону частот 150ГЦ.The main drawback of the known equipment, defined as a prototype, is that it does not allow transmitting a signal to the surface from more than one device for reception and conversion of vibrations on one two-wire line. Meanwhile, the need to transmit information from several sensors over one two-wire line is due to organizational and economic reasons. 12 In addition, the disadvantage is that the depth of studies of coal-bearing rocks when using the acoustic signal spectrum does not exceed 16.7 m due to the limitation of the lower frequency range of 150 Hz.
Недоліком апаратур є. також наявність перешкод, які при індуктивному зв'язку наводяться під час передачі сигналу по двопровідній лінії.There is a disadvantage of the equipment. as well as the presence of interference, which, in the case of inductive communication, is introduced during the transmission of a signal over a two-wire line.
Ще один недолік апаратури полягає в тому, що гірничий майстер, що контролює технологічні процеси у вибої виробки та не має можливості одержувати інформацію від оператора, який обробляє сигнал на поверхні.Another disadvantage of the equipment is that the miner, who controls the technological processes in the pit of the production, does not have the opportunity to receive information from the operator who processes the signal on the surface.
Відсутність інформації, у свою чергу, виключає використання апаратури при визначенні величини зони розвантаження й оперативному керуванні гідророзпушуванням, розв'язанні інших гірничо-геологічних завдань відповідно до програм Макнді.The lack of information, in turn, excludes the use of equipment in determining the size of the unloading zone and operational management of hydraulic loosening, solving other mining and geological tasks in accordance with Makndi programs.
Крім того, відома апаратура не контролює стан лінії зв'язку, тобто, не визначає наявність струму витоку, короткого замикання або розриву лінії. вIn addition, the known equipment does not monitor the state of the communication line, that is, it does not determine the presence of leakage current, short circuit or line break. in
У основу корисної моделі поставлено завдання зі створення апаратури передачі акустичного сигналу з вибою гірничої виробки на поверхню, у якій зміна схемного рішення дозволила передавати сигнал від двох і більше пристроїв прийому й перетворення сигналу, забезпечувати заглушення перешкод і зв'язок гірничого майстра з оператором, що керує комп'ютером, що, у свою чергу, дозволило поліпшити контроль стану вуглепородного о масиву, а, отже, підвищити безпеку гірничих робіт. юThe basis of a useful model is the task of creating an apparatus for transmitting an acoustic signal from the extraction of mining to the surface, in which a change in the circuit solution made it possible to transmit a signal from two or more signal reception and conversion devices, to ensure interference suppression and communication between the mining master and the operator, which controls the computer, which, in turn, made it possible to improve the control of the state of the coal massif, and, therefore, to increase the safety of mining operations. yu
Поставлене завдання розв'язується за рахунок того, що апаратура для передачі акустичного сигналу з вибою гірничої виробки на поверхню, яка містить підземну частину, що складається з послідовно з'єднаних - сейсмоприймача, модулятора й пристрою для передачі сигналу по двопровідній лінії, і наземну частину, що со містить блок для відтворення сигналу, згідно з корисною моделлю" підземну частину обладнано керуючимThe task is solved due to the fact that the equipment for transmitting an acoustic signal from the mining pit to the surface, which contains an underground part, consisting of a seismograph, a modulator and a device for transmitting a signal via a two-wire line, and a ground part connected in series , which contains a unit for signal reproduction, according to the useful model" the underground part is equipped with a controller
Зо пристроєм, при цьому як модулятор використано частотний модулятор, з одним із входів якого, з'єднано вихід -- керуючого пристрою, а наземну частину обладнано регулятором для підсилення сигналів, що надходять із підземної частини й індикатором стану лінії зв'язку, приєднаними до останньої, при цьому обидві частини обладнано пристроями для телефонного зв'язку. «With the device, while a frequency modulator is used as a modulator, the output of the control device is connected to one of its inputs, and the ground part is equipped with a regulator for amplifying signals coming from the underground part and a communication line status indicator connected to the latter, while both parts are equipped with devices for telephone communication. "
На фігурі наведено блок-схему запропонованої апаратури. ЗThe figure shows a block diagram of the proposed equipment. WITH
Апаратура складається з підземної частини А и наземної - Б. с До складу підземної частини А входять послідовно з'єднані сейсмоприймач 1, підсилювач 2, пристрійThe equipment consists of the underground part A and the ground part - B. The underground part A includes the series-connected seismograph 1, amplifier 2, device
Із» частотної модуляції З, керуючий пристрій 4, пристрій 5 для телефонного зв'язку й двопровідна лінія зв'язку 6.From" frequency modulation Z, control device 4, device 5 for telephone communication and two-wire communication line 6.
До складу наземної частини Б входять двопровідна лінія зв'язку 6, демодулятор 7, пристрій 8 для регулювання підземного підсилювача, пристрій 9 для контролю стану лінії зв'язку, іскробезпечне джерело 42 живлення 10, пристрій 11 для телефонного зв'язку. - Запропонована апаратура працює так. со Сейсмоприймач 1, що перетворює пружні коливання масиву в електричний сигнал, закріплюють у вугільному пласті або вуглевміщувальних породах. і Електричний сигнал надходить у пристрій 2, коефіцієнт підсилення якого регулюється з поверхні пристроєм сл 20 8. Потім підсилений сигнал проходить частотну модуляцію в пристрої З, що має не менше двох фіксованих несучих частот. щи Пристрій 4 формує сигнали для керування програмою, використовуваної для оброблення сигналу.The composition of the ground part B includes a two-wire communication line 6, a demodulator 7, a device 8 for adjusting the underground amplifier, a device 9 for monitoring the state of the communication line, an intrinsically safe power source 42 10, a device 11 for telephone communication. - The proposed equipment works like this. Co. Seismic receiver 1, which converts the elastic vibrations of the massif into an electrical signal, is fixed in a coal seam or coal-bearing rocks. and The electrical signal enters the device 2, the amplification factor of which is adjusted from the surface by the device sl 20 8. Then the amplified signal undergoes frequency modulation in the device C, which has at least two fixed carrier frequencies. Device 4 generates signals to control the program used to process the signal.
Під час надходження керуючого сигналу в пристрій модуляції З, відключається сейсмоприймач для виключення перекручуючого впливу його сигналу. 25 Пристрій 5 для телефонного зв'язку дозволяє викликати оператора й у симплексному режимі вести з ним с переговори, при цьому також переривається сигнал від сейсмоприймача.During the arrival of the control signal to the modulation device C, the seismic receiver is turned off to eliminate the distorting influence of its signal. 25 Device 5 for telephone communication allows you to call the operator and conduct negotiations with him in simplex mode, while also interrupting the signal from the seismic receiver.
По лінії зв'язку 6 сигнал надходить у наземний блок Б, у якому здійснюється його демодуляція блоком 7, після чого сигнал подається в персональний комп'ютер для обробки й на динамік для контрольного прослухування. 60 Пристрій 9 для контролю стану лінії зв'язку дозволяє визначати розрив лінії, коротке замикання й недопустимо великий виток струму на землю.On the communication line 6, the signal enters the ground unit B, in which it is demodulated by the unit 7, after which the signal is sent to a personal computer for processing and to a speaker for control listening. 60 Device 9 for monitoring the state of the communication line allows you to determine a line break, a short circuit and an unacceptably large current leakage to the ground.
Зв'язок з гірничим майстром у вибої здійснюється за допомогою пристрою 11. Іскробезпечне джерело живлення 10 забезпечує живлення блоків частини А по лінії зв'язку. Живлення блоків частини Б здійснюється за допомогою загальнопромислової мережі напругою 2208 частотою 50ГцЦ. бо Пристрій З для частотної модуляції дозволяє передавати акустичний сигнал, наприклад, на несучій частотіCommunication with the miner in the hole is carried out using device 11. Intrinsically safe power source 10 provides power to the blocks of part A along the communication line. The blocks of part B are powered by the general industrial network with a voltage of 2208 and a frequency of 50 Hz. because Device C for frequency modulation allows transmitting an acoustic signal, for example, on a carrier frequency
75кГуц, або 85кГц, або 95кГц. На одну з частот настроюється модулятор підземного передавального й наземного приймального блоків. Під час передачі акустичних сигналів від двох або трьох підземних блоків відповідним чином настроюють модулятор у приймальних блоках.75 kHz, or 85 kHz, or 95 kHz. The modulator of the underground transmitting and ground receiving units is tuned to one of the frequencies. During the transmission of acoustic signals from two or three underground units, the modulator in the receiving units is adjusted accordingly.
Частотна модуляція під час передачі на поверхню акустичного сигналу дозволяє знизити нижню границю частотного діапазону до 20Гц, тим самим збільшити глибину дослідження вуглевміщувальних порід до 125м, оскільки між частотою власних коливань породної товщі та її потужністю існує така залежність: г-х,Frequency modulation during the transmission of the acoustic signal to the surface allows you to lower the lower limit of the frequency range to 20Hz, thereby increasing the depth of the study of coal-bearing rocks up to 125m, since there is such a relationship between the frequency of natural oscillations of the rock layer and its power:
ІAND
70 де ї - частота власних коливань товщі, Гц; с - швидкість поперечних хвиль, м/с;70 where is the frequency of natural oscillations of the layer, Hz; s - speed of transverse waves, m/s;
А - потужність товщі, м.A - the thickness of the column, m.
Пристрій 8 для регулювання посилення дозволяє максимально збільшити амплітуду корисного сигналу, що надходить безпосередньо від сейсмоприймача 1. Тим самим до мінімуму зводяться плікативні перешкоди, що /5 Виникають у лінії зв'язку, довжина якої досягає 10км й підвищується перешкодозахищеність акустичного сигналу, який передається для оброблення.Device 8 for adjusting the gain allows you to maximize the amplitude of the useful signal coming directly from the seismograph 1. Thus, plicative interference is minimized, which /5 Occurs in the communication line, the length of which reaches 10 km, and the immunity of the acoustic signal, which is transmitted for processing
Пристрої 5 й 11 для телефонного зв'язку забезпечують двосторонній симплексний зв'язок гірничого майстра, що перебуває у вибою гірничої виробки, з оператором, який обробляє акустичний сигнал на персональному комп'ютері й перебуває на поверхні. Деякі способи Макнді потребують контроль процесу оброблення інформації й одержання її результатів у реальному часі. Крім того, пристрій використовується для зв'язку з поверхнею у разі аварії шахтного телефонного зв'язку.The telephone communication devices 5 and 11 provide two-way simplex communication between the miner in the pit of the mine and the operator who processes the acoustic signal on a personal computer and is on the surface. Some of Makndi's methods require control of the information processing process and obtaining its results in real time. In addition, the device is used to communicate with the surface in the event of a mine telephone failure.
Керуючий пристрій 4, за який використовується генератор сигналів, дозволяє гірничому майстрові, який знаходиться у вибою, здійснювати процес обробки акустичного сигналу на персональному комп'ютері, припиняти його під час виникнення яких-небудь перешкод, аварійних ситуацій, відхилень від технології проведення робіт ов таінше й завершувати оброблення. Набір сигналів відрізняється за частотою, тривалістю й комбінацією.The control device 4, for which a signal generator is used, allows the miner, who is in the pit, to carry out the process of processing the acoustic signal on a personal computer, to stop it during the occurrence of any obstacles, emergency situations, deviations from the technology of work, etc. and finish processing. The set of signals differs in frequency, duration and combination.
Пристрій 9 для контролю лінії зв'язку сигналізує про розрив лінії, коротке замикання й неприпустимо т великі витоки струму на землю.Device 9 for monitoring the communication line signals a line break, a short circuit, and unacceptably large current leaks to the ground.
Конструктивно апаратура складається з блока сейсмоприймача, у якому розташовано пристрої 1, 2, 3, переносного пульта із пристроями 4 й 5 та наземного блока, у якому розташовані пристрої 7-11. Ге зо Блок сейсмоприймача має циліндричну форму й розміщається в шпурі діаметром 4Змм.Structurally, the equipment consists of a seismograph block in which devices 1, 2, 3 are located, a portable remote control with devices 4 and 5, and a ground block in which devices 7-11 are located. Gezo The block of the seismic receiver has a cylindrical shape and is placed in a hole with a diameter of 4 mm.
Апаратура АПСС призначена для забезпечення акустичних способів, розроблених у МакндДі. о 1. Спосіб автоматизованого контролю викидонебезпеки в підготовчому й очисному вибоях за параметрами ї- техногенного акустичного сигналу. 2. Спосіб визначення величини зони розвантаження у вибоях викидонебезпечних вугільних пластів за о з5 параметрами акустичного сигналу. «- 3. Спосіб оперативного керування процесом гідророзпушування вугільного пласта. 4. Спосіб безсвердловинного контролю відстані до викидонебезпечного вугільного пласта. 5. Спосіб прогнозу проривів метану із підошви гірничої виробки.APSS equipment is designed to provide acoustic methods developed in McNDD. o 1. A method of automated control of hazardous emissions in preparatory and cleaning pits according to the parameters of the man-made acoustic signal. 2. The method of determining the size of the unloading zone in blowouts of hazardous coal seams according to the parameters of the acoustic signal. "- 3. A method of operational management of the process of hydraulic loosening of a coal seam. 4. The method of borehole-less control of the distance to the hazardous coal seam. 5. The method of forecasting methane breakthroughs from the bottom of the mine workings.
Наприклад, спосіб контролю викидонебезпеки здійснюється так. «For example, the method of controlling the emission hazard is carried out as follows. "
На відстані 20-40м від вибою в шпурі діаметром 43-45мм на глибині 0,5-0,7м розміщають блок ств) с сейсмоприймача, який клином притискається до верхньої стінки шпуру, забезпечуючи надійний контакт із масивом. Вихідний рознім блока сейсмоприймача підключається до блока переговорного пристрою, а останній - ;» до лінії передачі сигналу на поверхню. На поверхні в спеціальному приміщенні служби прогнозу встановлюють наземний блок, який приймає сигнал, вихідний сигнал з якого передають на персональний комп'ютер для оброблення за програмою, розробленою в МакндДІ. - Техногенний сигнал оброблюють протягом усього циклу роботи комбайна з виймання вугілля.At a distance of 20-40 m from the hole in a hole with a diameter of 43-45 mm at a depth of 0.5-0.7 m, a block of seismic receiver is placed, which is pressed against the upper wall of the hole with a wedge, ensuring reliable contact with the massif. The output connector of the seismic receiver unit is connected to the intercom unit, and the latter - ;" to the signal transmission line to the surface. On the surface, in a special room of the forecasting service, a ground unit is installed that receives the signal, the output signal from which is transferred to a personal computer for processing according to the program developed in MakndDI. - The man-made signal is processed during the entire cycle of the coal mining combine.
Використовуючи пристрій 5, гірничий майстер повідомляє оператора про початок циклу. Оператор включає о програму обробки акустичного сигналу, що працює в реальному часі. Після завершення роботи комбайна -І гірничий майстер запитує оператора про результати контролю викидонебезпеки. При прогнозі "ненебезпечно"Using the device 5, the mining master informs the operator about the start of the cycle. The operator includes a real-time audio signal processing program. After the completion of the harvester -I, the mining foreman asks the operator about the results of the emission hazard control. When the forecast is "not dangerous"
Можна приступати до чергового циклу виймання вугілля. о Експериментальний зразок апаратури передачі акустичного сигналу АПСС 1 виготовлено на ЗАТ НВПYou can start the next cycle of coal extraction. o An experimental sample of APSS 1 acoustic signal transmission equipment was manufactured at CJSC NVP
Ф "Інтеграл" і випробувано на АП "Шахта ім. А.Ф. Засядька7? ВАТ "Шахта "Комсомолець Донбасу", "Красноармійська - Західна Мо 1" та ін.F "Integral" and tested at AP "Shakhta named after A.F. Zasyadka7" OJSC "Shakhta "Komsomolets Donbasu", "Krasnoarmiiska - Zahidna Mo 1" and others.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200509966U UA13756U (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Equipment for acoustic signal transfer to surface from the face of mine working |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200509966U UA13756U (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Equipment for acoustic signal transfer to surface from the face of mine working |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA13756U true UA13756U (en) | 2006-04-17 |
Family
ID=37457259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU200509966U UA13756U (en) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Equipment for acoustic signal transfer to surface from the face of mine working |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA13756U (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103527247A (en) * | 2013-10-14 | 2014-01-22 | 煤炭科学研究总院 | Vibration excitation device for underground coal mine micro-seismic monitoring |
CN110454229A (en) * | 2019-07-17 | 2019-11-15 | 天地科技股份有限公司 | A kind of mining Microseismic monitoring system |
-
2005
- 2005-10-24 UA UAU200509966U patent/UA13756U/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103527247A (en) * | 2013-10-14 | 2014-01-22 | 煤炭科学研究总院 | Vibration excitation device for underground coal mine micro-seismic monitoring |
CN110454229A (en) * | 2019-07-17 | 2019-11-15 | 天地科技股份有限公司 | A kind of mining Microseismic monitoring system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103148771B (en) | A kind of TBM hob abrasion real-time monitoring device | |
Yenchek et al. | NIOSH-sponsored research in through-the-earth communications for mines: a status report | |
US10020895B2 (en) | Methods and apparatus for emergency mine communications using acoustic waves, time synchronization, and digital signal processing | |
DE602004023099D1 (en) | DEVICE FOR TESTING ARAMID FIBER LIFT CABLES | |
ES2199044B1 (en) | NOISE SUPERVISION SYSTEM. | |
MY151649A (en) | Self-detection of a modulating carrier and an optimum carrier in a downhole telemetry system | |
EP2574914A3 (en) | Devices, Systems and Methods of Detecting Defects in Workpieces | |
US2499195A (en) | Mine communication system | |
CN107179120B (en) | Audio life detection equipment for earthquake disaster | |
ES8308179A1 (en) | Method and apparatus for the transmission of signals, and use in the detection and/or measuring of the concentration of combustible gas in an atmosphere. | |
UA13756U (en) | Equipment for acoustic signal transfer to surface from the face of mine working | |
CN202041429U (en) | Concrete compressive strength detecting device | |
CN103176207A (en) | Micro-seismic monitoring system and method for mounting same | |
CN114071259A (en) | Intelligent integrated dispatching control system for mining machine transportation | |
CN101494509B (en) | Wireless communication method, device and system for mine | |
CN205579168U (en) | Novel bury ground natural gas line gaseous leakage alarm | |
JP2013003713A (en) | Intrusion detection system and intrusion detection device | |
CN112102594A (en) | Real-time rock burst monitoring and early warning system and method | |
CN204944771U (en) | Leakage detector | |
CN204804815U (en) | Well drilling collision prevention early warning device | |
CN207033436U (en) | A kind of vibration cementing real-time monitoring system | |
CN213241430U (en) | Monitoring system for instant rock burst | |
CN205179034U (en) | Mining three-component magnetic wave bidirectional ground-penetrating monitoring and early-warning command system | |
RU2231649C1 (en) | Method of the current forecast of sudden outbursts of coal and gas | |
Deshmukh et al. | Occupational exposure of noise level in opencast iron ore mines in India |