Способ прогнозирования аварийного давления горных пород при работе на удароопасных участках подземных выработок Советский патент 1986 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горной промьшшенности, к средствам аварийной сигнализации, контроля и прогнозирования колебаний горного давления, обеспечения безопасности горных работ на опасных по горным ударам участках подземных вьфаботок.

Цель изобретения - повьппение достоверности за счет оперативного контроля изменений горного давления.

На чертеже показано устройство, реализукяцее данный способ, общий вид.

Устройство состоит из источника контрольных, возбуждакяцих горный массив, колебаний, например, ударного действия в виде электровибратора 1, автономного радиопередатчика 2 прогнозирующего электросигнала (ППС), например, фиксированной частоты в диапазоне 10 кГц 500 мГц, с антенно-фидерным устройством, приемного датчика 3 горизонтальной составляющей прогнозирующего горной удар сигнала (ДПС), а также из комплекта приемных датчиков 4 вертикальной составляющей аварийного сигнала - контрольных микроколебаний горного массива - в составе, например, датчика магнитной напряженности (ДМН) и датчика 5 сейсмических колебаний (ДСК). Эти датчики совместно с ДПС 3 соединены с входным фильтрующе-усилительным сумматором 6 и через него с анализатором 7 аварийной и прогнозирующей структуры сигналов с параллельно установленньми на его выходе пороговыми блоками 8 и 9 выделения степени опасности, блоком 10 аварийной и предупредительной сигнализации и со свето-звуковым или другим сигнализа,тором 11.

Способ осуществляется следующим образом.

При включении электровибратора 1 как источника силовых ударных импульсов в охраняемом массиве горных Пород кровли образуются ко 1трольные низкочастотные микроколебанця (упругие волны) геоэлектрической, геомагнитной и сейсмоакустической структуры час тотой в пределах 0,1-5000 Гц, которые фиксируются по горизонтальной составляющей ДПС .3, по вертикаль ной составляющей ДМН 4 и по сейсмической напряженности ДСК 5.

2735491

Одновременно с помощью ППС 2, по горным породам в плоскости, параллельной кровле, подаются прогнозирующие высокочастотные электроимпуль5 сы (электромагнитной, электротоковой, а также в отдельных случаях комбинированной структуры) (}мксированной частоты, например, в диапазоне 10 кГц - 500 мГц.

10 В результате образуется наложение контрольных низкочастотных микроколебаний и прогнозирующих высокочастотньк импульсов, совместная модуляция их сигналов, что фиксирует15 ся ДПС 3. Зарегистрированные датчиками 4 и 5 импульсы электромагнитной и акустической эмиссии вместе с промодулированным сигналом с датчика 3 подаются на фильтрующе-усилительный

20 сумматор 6, где суммируются и разделяются на частотные полосы выше и ниже резонансной частоты массива (низкочастотную и высокочастотнзпо составляющие) и подаются в анализа25 тор 7.

В случае наличия незначительных , колебаний горного давления в силу 1их более высокочастотного характера последние воздействуют прежде рсе3Q го на прохождение прогнозирующего также высокочастотного сигнала,вно-. ся в него соответствующие искажения, которые в составе сигнала улавливают ся ДПС 3. Названные колебания проходят через сумматор 6 в анализатор 7 сигналов, который в силу их высокочастотного характера передает последние на пороговый блок 8, где они оцениваются по интенсивности, что, в свою очередь, вызьюает срабатывание блока 10 сигнализации. Далее через свето-звуковой сигнализатор 11 подается предупреждающий сигнал о наличии колебаний горного давления или о повьппении их интенсивности до опасных значений, т.е. о необходимости предельной осторожности вплоть до прекращения горных работ и отвода людей в безопасное место.

По мере возрастания колебаний горного давления до опасных значений появляется и усиливается их низкочастотная составляющая, которая начинает искажать контрольные низкоча стотные.микроколебания параметров

55 горных пород, что улавливается прежде всего ДМН 4 и ДСК 5. Низкочастот- ные искажения контрольного, сигнала направляются анализатором 7 на поро-,

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить достоверность прогнозирования за счет оперативного контроля горного давления. В охраняемом массиве возбуждают во взаимно перпендикулярных плоскостях низкочастотные (НЧ) колебания и электромагнитные волны. Взаимомодулированные сигналы регистрируют и суммируют с возникающими в массиве и зарегистрированными контрольными сигналами геомагнитных,геоэлектрических и сейсмических колебаний частотой в пределах 0,1-5000 ГщОтделяют суммарный сигнал от помехи и разделяют на частотные полосы выше и ниже резонансной частоты массива (высокочастотные (ВЧ) и НЧ составляющие). Каждый из разделенных % сигналов сравнивают с соотв. заданными порогами. При превышении НЧ и (П ВЧ сигналами заданных порогов формируют соответственно сигнал аварийной обстановки (прекращение горных работ) или предупредительный сигнал о наличии колебаний горного давления. 1 ил. С X) У1 4: 0