Способ контроля выбросоопасности пласта при его выемке Советский патент 1987 года по МПК E21F5/00 

JO

Изобретение относится к горной промышленности и. может быть использовано при подземной разработке полезных ископаемых.

Цель изобретения - повышение безопасности работы и точности контроля путем более полного учета характеристик выбросоопасности пласта,

На чертеже приведена функциональная схема устройства автоматического контроля выбросоопасности.

Способ осуществляют следующим образом.

Пироконную камеру направляют на поверхность забоя после его обнажения и формируют термопортрет свежеобнаженной поверхности груди забоя за режущим органом в диапазоне длин волн 8-14 мкм, для чего пироконную камеру непрерывно перемещают вслед за режущим органом, чтобы в ее поле зрения всег да находилась свежеобнаженная поверхность груди забоя.По полученному термопортрету поверхнос- 25 ти груди забоя определяют площадь забоя S темного пятна на термопортрете. В простейшем случае определе13141212

рого сиг нал с выхода двухканально15

20

г о амплитудного дискриминатора больше порога, т.е. пропррционально времени считывания фона с термопортрета за один кадр; числа импульсов с выхо дов счетчиков М, иN в ЦАП N, и N преобразуются в аналоговые сигналы и эти аналог овые сигналы поступают на входы измерителя отношений, в котором определяется отношение первого сигнала к второму, т.е. отношение времени считывания темного пятна ко времени считывания фона за один кадр, которое определяет площадь темного пятна на термопортрете груди забоя.

Одновременно, с определением площади теиного пятна определяется отно шение яркости фона к яркости темного пятна 1ф/1. Для определения этого отношения выполняются следующие операции: определяется яркость фона 1-., определяется яркость темного пятна 1,, вычисляется величина отношения

1Ф/1,..

В предлаг аемой схеме для определения величины отношения выполняют следующие операции: из сигнала на вьгходе пироконной камеры с помощью двухканального амплитудного дискриминатора вьщеляют два сигнала (один ниже, а друг ой выше заданного поро- г а), каждый из двух вьзделенных: сигналов интегрируют на протяжении одног о кадра, определяют отношение проинтег рированных за время одного кадра сиг налов, которое является однозначной мерой отношения яркостей фона и темног о пятна Im/1ц-Операция разделения сигнала на два осуществляется в двухканальном амплитудном дискриминаторе, операции суммирования каждог о из двух выделенных сиг налов осуществляются в интеграто рах со сбросом N, и К, опера1дая определения отношения 1-/ осуществляется в измерителе отношений.

ние площади темного пятна может осуществляться оператором на глаз по наблюдаемому термопортрету. В другом случае автоматического контроля выбросоопасности операции по определению площади темного пятна S могут возлагаться на специализированный вычислитель. В предлагаемой схеме в состав вычислителя входят двухка- нальньш амплитудный дискри1уинатор, г енераторы и счетчики, цифроаналого вые преобразователи, измеритель от- ношений.

Вычислитель осуществляет следующую последовательность операций:сигнал с пироконной камеры разделяется на два уровня (выше и ниже порога), сигнал первого уровня запускает генератор К,, а сигнал второго уровня генератор N, за время одного кадра в счетчике N накапливается число импульсов с генератора N, которое пропорционально времени, в течение которого сигнал с выхода двухканаль ного амплитудног о дискриминатора меньше порога, т.е. пропорционально времени считывания темного пятна с термопортрета; за время одного кадра аналогично в счетчике К накапливается число импульсов, которое пропорционально времени, в течение кот

г о амплитудного дискриминатора больше порога, т.е. пропррционально времени считывания фона с термопортрета за один кадр; числа импульсов с выходов счетчиков М, иN в ЦАП N, и N преобразуются в аналоговые сигналы и эти аналог овые сигналы поступают на входы измерителя отношений, в котором определяется отношение первого сигнала к второму, т.е. отношение времени считывания темного пятна ко времени считывания фона за один кадр, которое определяет площадь темного пятна на термопортрете груди забоя.

Одновременно, с определением площади теиного пятна определяется отношение яркости фона к яркости темного пятна 1ф/1. Для определения этого отношения выполняются следующие операции: определяется яркость фона 1-.,, определяется яркость темного пятна 1,, вычисляется величина отношения

1Ф/1,..

В предлаг аемой схеме для определения величины отношения выполняют следующие операции: из сигнала на вьгходе пироконной камеры с помощью двухканального амплитудного дискриминатора вьщеляют два сигнала (один ниже, а друг ой выше заданного поро- г а), каждый из двух вьзделенных: сигналов интегрируют на протяжении одног о кадра, определяют отношение проинтег рированных за время одного кадра сиг налов, которое является однозначной мерой отношения яркостей фона и темног о пятна Im/1ц-Операция разделения сигнала на два осуществляется в двухканальном амплитудном дискриминаторе, операции суммирования каждог о из двух выделенных сиг налов осуществляются в интеграторах со сбросом N, и К, опера1дая определения отношения 1-/ осуществляется в измерителе отношений.

Для определения отношения яркостей фона и темног О пятна на термопортрете также неважно, какими операциями и в какой последовательности .будет определена величина отношения, важно, лишь, чтобы она была найдена.

После определения площади S и величины отношения 1ф / Ij, находят их произведение S 1ф/1, по которому судят о выбросоопасности уг ольного

313

пласта в месте контроля. Определение этого произведения осуществляется в блоке умножения. Величина сигнала, пропорционального найденному произведению, с выхода блока умноже- ния поступает на первый вход двухка- нального блока индикации и регистрации, где индицируется и регистрируется непосредственно в единицах выбросоопасности, которая определя- ется величиной полученного произведения.

Чтобы получить местонахождение ожидаемого очага внезапного выброса, нужна информация о местонахождении пироконной камеры в лаве. В простейшем случае эта информация может быть получена оператором на глаз непосредственным наблюдением за по- ложением горной машины в лаве. В предлагаемом устройстве эта инфор- мация снимается с датчика пути и подается на второй вход блока индикации и регистрации, где индицируется и регистрируется в местах расстояния машины от штрека.

Для наиболее точного контроля степени выбросоопасности размер термопортрета по вертикали формируют равным максимальной по длине лавы вынимаемой мощности. Размер термо- портрета по горизонтали (исходя из стандартного размера телевизионного изображения 3 х 4) на 33% больше размера по вертикали. Так, например, при максимальной мощности вынимаемого пласта 2 м размер термопортре- та 2 м по вертикали и 2,67 м п горизонтали.Лри этом наблюдаемый участок поверхности свежеобнаженной груди забоя имеет площадь 5,34 м

14 ,

и на этой площади термопортрет от пироконной камеры дает одновременную информацию о температуре 78400 точек (при разрешении камеры 280 х X 280 линий) с разрешением отдельных точек по температуре О,1 С. Эта информация по точности в тысячи раз превьш1авт точность определения степени выбросоопасности любого из известных методов контроля.

Формула изобрет ения Способ контроля выбросоопасности пласта при его выемке, включающий непрерывную регистрацию инфракрасного излучения на поверхности забоя после его обнажения вслед за комбайном на выделенной частоте, определение показателей выбросоопасности пласта, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работы и точности контроля путем более полного учета характеристик выбросоопасности пласта, регистрацию инфракрасного излучения ведут по всей площади обнаженной поверхности в виде термопортрета в диапазоне длин волн 8-14 мкм, определяют площадь темного пятна на термопортрете, яркость фона, яркость темного пятна, и расстояние от штрека, на котором получен термопортрет, при этом о степени выбросоопасности пласта судят по произведению площади темного пятна на отношение яркости фона к яркости темного пятна, а расстояние, на котором находится выбросоопасная зона от штрека, определяют по положению термопортрета на момент фиксации в нем произведения площади темного пятна на отношение яркости фона к яркости темного

пятна, имеющего выбросоопасные значения .

Изобретение м.б. использовано при подземной разработке полезных ископаемых и повышает безопасность работы и точность контроля путем более полного учета характеристик выб- росоопасности пласта. Способ контроля выбросоопасности пласта при его выемке включает непрерывную регистрацию инфракрасного излучения на поверхности забоя после ег о обнажения вслед за комбайном на выделенной частоте. Для этого формируют термопортрет свежеобнаженной поверхности груди забоя за режущим органом в диапазоне длин волн 8-14 км, перемещая пироконную камеру вслед за режущим органом. По полученному термопортрету поверхности груди забоя определяют площадь темного пятна (ТП) или оператором или специализированным вычислителем одновременно определяется величина отнощения яркости фона к яркости ТП. О степени выбросоопасности пласта судят по произведению площади ТП на отношение яркости фона к яркости ТП. Расстояние, на котором находится выбро- соопасная зона от штрека, определяют по положению термопортрета в момент фиксации в нем произведения площади ТП на отношение яркости фона к яркости ТП, имеющего выбросоопасные значения. 1 ил. 9 (Л