Устройство для выявления тектонических нарушений угольного пласта Советский патент 1987 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для выявления неоднородностей и малоамплитудных тектонических нарушений угольных и сланцевых шахт, в том числе опасных но газу или пыли.

Целью изобретения является повышение надежности и достоверности за счет функционального тестирования и непрерывного контроля отработки управляющих кодов.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для выявления тектонических нарушений угольного пласта содержит в каждом канале последовательно вк пюченные сейсмоприемники 1, предусилители 2,блоки 3 программной регулировки усиления, аттенюаторы 4, полосовые фильтры 5, многоканальный блок 6 визуализации и регистрации, блок 7 индикации, генератор 8 управляющих кодов, функциональный генератор 9, дополнительный аттенюатор 20, чи 11, дешифраторы 12-15.

Выходы генератора 8 управляющих кодов соединены с управляющими входами блоков 3 программной регулировки усиления, аттенюаторов 4, полосовых фильтров 5, блока 6 визуализации и регистрации, контрольные выходы которых через соответствующие де цифраторы 12-15 подключены к блоку 7 индикации.

Другие выходы генератора 8 управляющих кодов соединены с управляющими входами ключей 11, дополнительного аттенюатора 10 и функционального генератора 9, выход которого подключен к входу дополнительного аттенюатора 10, выходы которого через соответствующие ключи 11 соединены с входами предусилителей 2, блоков 3 программной регулировки усиления, аттенюаторов 4, полосовых фильтров 5 и блока 6 визуализации и регистрации.

Блоки 3 программной регулировки усиления, аттенюаторы 4, полосовые фильтры 5, блок 6 визуализации и регистрации содержат дешифраторы и кодеры (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Сейсмоакустические сигналы возбуждают в угольном пласте с помощью взрыва или специальным устройством, принимают их с помощью сейсмоприемников 1 и преобразовывают в электрические сигналы, усиливают в предусилителях 2 до необходимого уровня и подают на входь блоков 3 программной регулировки усиления. Регулировка усиления по заданной заранее жесткой программе (закону) необходима для подавления самых мощных первых пачек колебаний на сейсмограмме с целью расширения динамического диапазона регистрируемых сейсмосигналов. Закон изменения усиления от минимального до номинального значения может быть различным, например линейным, логарифмическим и т. д., причем начало работы блока 3 программной регулировки

совпадает с началом процесса регистрации сейсмограммы, а время регулирования определяется горно-геологическими условиями исследуемой среды, точнее длительностью мощных неинформативных пачек сейсмосиг- нала, и это время задают в период подготовки устройства к работе непосредственно перед измерениями.

С выходов блоков 3 программной ре- 0 гулировкой усиления сигналы подают на аттенюаторы 4. Назначение аттенюаторов 4 состоит в приведении уровней сигналов в каждом из каналов к номинальному значению, позволяющему наблюдать и регистри- ровать их с максимальным динамическим диапазоном, т. е. аттенюаторы 4 согласовывают динамический диапазон сейсмосигналов в каждом из каналов с динамическим диапазоном сейсмического канала. Изменение ослабления аттенюаторов в каждом из Q каналов производят при подготовке устройства к работе непосредственно перед измерениями.

С выходов аттенюаторов 4 нормированные сигналы подают на выходы соответ5 ствующих полосовых фильтров 5, назначение которых состоит в ограничении полосы пропускания сейсмического канала с целью ее согласования с полосой сейсмического сигнала. При уменьщается уровень шумов и помех в сейсмическом

0 канале как от внешних, так и от внутренних источников. Это позволяет повысить чувствтельность и помехоустойчивость устройства в условиях помех. После полосовых фильтров 5 сигналы поступают одновременно на входы блока 6 визуализа5 ции и регистрации, где происходит визуализация сейсмограммы, например на экране электронно-лучевой трубки, и регистрация сейсмограммы, нанример с помощью аналогового магнитног о регистратора (не показаны).

Режимы работы аппаратуры (закон изменения усиления и время работы блока 3 программной регулировки усиления, уровень ослабления в аттенюаторах 4, полоса пропускания полосовых фильтров 5. скорость

5 развертки и время задержки сейсмограммы на экране электронно-лучевой трубки) устанавливают с помощью генерации соответствующих кодов в многофункциональном генераторе 8 управляющих кодов. Например, для установки аттенюаторов 4 в состояние,

0 соответствующее затуханию О дБ, необходимо генерировать десятиразрядное слово IIII1I1III, и подать его на управ.тющие входы аттенюаторов 4. Для установки нулевого значения времени задержки и максимальной скорости развертки сейсмограммы

5 по экрану электронно-лучевой трубки необходимо генерировать код 10000 и подать его на управляющие входы блока 6 визуализации. Таким способом устанавливают

0

все необходимые для работы в О11|)еде- ленных горно-геологических условиях режимы работы узлов и блоков устройства.

Контро.чь за как в процессе боты, так и в вляют схемой

состоянием узлов и блоков установки их режимов ра- процессе работы осун1ест- контроля (ден1ифраторы 12-15 и блок индикации). Например, установив с помощью генератора 8 унравляю- щи.х кодов код 0000000001, на управляющих входах аттенюаторов 4 нолучают режим, соответствующий ослаб 1ени)О «Л1инус 60 дБ, причем, если это действительно так, то на контрольных выходах аттенюаторов 4 ноявится код III III III О, кого- рый, Бзаи.модействуя на ден1И()ратор 13 и блок 7 индикации вызывает индикацию состояния «Минус 60 дБ. Если при усганов- ке управляющего кода или во время работы сейс.мостанции произойдет сбой кода или сбой 3 самом аттенюаторе 4, ю н,ч контрольных выходах аттенюаторов не будет ожидаемого кода, следовательно, и не будет индикации состояния «Минус 60 дБ. Таким образом осуществляется контроль установки режимов аттенюаторов 4 и непрерывный контроль за наличием необходимого режима в каждом канале. Аналогично осу1цествляют контроль установки и наличия режимов других узлов и блоков устройства, таких как блоков 3 програ.ммной регулировки усиления, полосовых фильтров 5, блока 6 визуа,1изааии и регистрации.

Функциональный генератор 9, дополнительный аттенюатор 10 и ключи 11 образуют схему тестирования, с помощью которой в производственных условиях производят контроль функционирования на предмет опреде.ления основных технических характеристик отдельных узлов и блоков, а также устройства в целом. Для ътого с помощью г енератора 8 управляющих кодов устанавливают режим тестиро ания, заключающийся в том, что в.место сейс- мосигна.юв в каждый из каналс в устройства одновременно подают тестирующий си1- на.ч, генернруемый перестраивае.мым по час- Toie фyнкциoнaлы.Iм генератором 9. С вьгхо- да генерато|)а 9 тестирующий сигнал подают на дополнительный аттенюатор 10, который в зависимости от управляющего кода от le- нератора 8 может дискретными ступенями изменять ослаб;1ен ие, причем кратност) ступеней (oTHonienne выходног напряжении до переключения к выходн)му нанряженню после увеличения ослабления на одну ступень) в точности должна быть равна кратности ступепей аттенюаторов 4 в сейсмических каналах.

В режиме тестирс вания устанавливают с помопи ю генератора 8 управляюни х кодов необходимый подрежим, например «Тестирование с входов предусилителей.

5

0

5

0

5

При этом с генератора 9 через дополнительный аттенюато) 10 и ключи II на входы всех предусилите.лей 2 подают тес Ш1)ук)П1ий си1нал, перестраиваемый по час- Toic и loKoii амплитуды, чтобы блок 6 визуализации и регистрации не nepei |пжа, 1ся этим сигна.юм (т. е. чтобы отсутствовали искажения и наложения канала 44а канал на сейсмо|-рамме). Перестраивая генератор 9 но частоте, можно оценит но экрану блока 6 визуализации и ()егист)ации амплитудные и частотные свойства каждого канала в огдельносги и их идентнчность от кана,1а к каналу. Перестраивая допо.т- щтельный аттенюатор 10 и устанавливая все значения его затухания нос. кмовательно., а однов|1сменно с этим перестранвая аттенюаторы 4, можно опеннть точность и иде |тпчпость работы аттенюаторов 4 в полосе iiponycKainiH по.посовых фильтр(лз 5.

Лна.югично можно проверить работу уст- ройс1ва, начнная с вх(1дов б.чоков 3 нрог- paviMHoi i ре1 у;(нровкн усиления n, входов аттенюаторов 4, или с входов полосовых фильтров 5, или с входов 6 визуа, 1иза- ции II регистрации. При это.м можно оценить основные технические ха)актеристикн ycTpoiiciBa в целом и отдельных его узлов, а также в случае отказа или сбоя локализовать .место неисправности и оценить возможность использования уст)ойства по наз- начен:.пг).

Формула 11:()прегени 1

Устройство для выявления тектоннческнх нарушений угольного п.ласта, содержан1ее

0

5

в каждом канале последовательно вк, 1ючен- ные сейсмоприе.мники, предуси.чите.чн, блоки .мной регулировки усилении, аттенюаторы, полосовые фильтры, выходы которых подключены к входам многоканально1Ч) визуализации и регистрации, отличающееся тем, что, с целью иовьппения надежности и достоверности за счет функ- циональпо1-о тестирования и непрерывног о коптроля отработки управляюн1их кодов, оно снабжено генератором управляюп1их кодов, четырьмя денщфраторами, блоком индикации, функциональным г еператором, доно, ннтельны.м аттенюатором и ключами, причем выходы генератора управляюп1их кодов соединены с уп)авляюп1ими входам) б.юков программной регулировки усилении. aiTc- 0 нюато)01. полосовых фильтров, многоканального б,;1ока визуа.шзации и тегистра- ции, )онтро. 1ьные выходы которых через соответств ющие дeщиф)aт(Jpl5l подключены к блоку нндикации, 11)и этом другие выходы генерагора управляющих кодов соеди- нен|)1 с управляющимн входа.ми ключей, дополните.пьного аттенюатора и функцно- нального генератора, выход которого подключен к входу дополнительного аттенюа5

1341355

56

тора, выходы которого через соответствую-ки усиления, аттенюаторов, полосовых

шне ключи соединены с входами пред-фильтров, многоканального блока визуалнусилителей, блоков программной регулиров-зации и регистрации,

Изобретение относится к горной пром- ти и предназначено для выявления неод- нородностей и малоамплитудных тектонических нарушений угольных и сланцевых шахт. Пель изобретения - повышение надежности и достоверности за счет функционального тестирования и непрерывного контроля обработки управляюших кодов. Устр-во содержит в каждом канале последовательно включенные сейсмоприемники 1, предусилители 2, блоки 3 программной регулировки усиления, аттенюатора 4, полосовые фильтры 5, выходы которых подключены к входам многоканального блока 6 визуализации и регистрации. Дополнительно устр-во снабжено генератором (Г) 8 управляющих кодов, дeuJифpaтopaми 12-15, функциональным Г 9, аттенюатором 10, ключами I 1 и блоком 7 индикации. С по- мошьк) генерации соответствующих кодов в Г 8 устанавливают закон изменения усиления и время работы блоков 3. уровень ослабления в аттенюаторах 4, полосу пропускания фильтров 5, скорость развертки и время задержки сейсмограммы на экране электронно-лучевой трубки блока 6. Контроль за состоянием узлов и блоков в процессе работы и установки режимов работы осуществляют схемой контроля - дешифраторами 12-15 и блоком 7 индикации. Функциональный Г 9, аттенюатор 10 и ключи 11 образуют схему тестирования. С ее помощью определяют основные технические х-ки узлов и блоков устр-ва. 1 и. к « (Л со 4 СО СП СП