Способ контроля динамического состояния горных пород Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

ч

00

СХ)

4: 4

Изобретение относится к способам контроля династического состояния горных пород и может быть использовано для ультразвукового контроля внезапных выбросов угля и газа при ведении горных работ на выбросоопасных угольных пластах.

Известен способ контроля состояния материала, заключающийся в том, что регистрируют сигналы акустической эмиссии в образце материала при его нагружении и по спектральной плотности сигналов судят о напря.женном состоянии материгша 1 .

: Однако такой способ не позволя4т контролировать объекты, для которых характерно резкое изменение бостояния.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля динамического состояния горных пород, при котором регистрируют сигналы акустической эмиссий в горной породе и проводят их анализ 2j .

Недостатком такого способа является ненадежность контроля из-за во никновения в горной породе акустиiiecKHX сигналов, связанных с рабо той шахтного оборудование. : Цель изобретения --повышение надежности контроля.

: Цель достигается тем, что определяют частоту сигналов акустической эмиссии и по появлению сигналов с частотой ниже предварительно установленной частоты, соответствуюией безопасному состоянию горной породы, судят о возможности проявления динамического явления в горно породе.

Способ осуществляется следующим образом.

Забой выработки обрабатывается исполнительным органом комбайна, в

течение 1 мин для возбуждения горной породы, например угольного пласта. Затем с помощью комплекта звукоулавливающей аппаратуры регистрируют сигналы акустической эмиссии плата. Полученная информация обрабатывается. Проводится частотный анализ зафиксированных сигналов акустической эмиссии в диапазоне частот от 30 до 12590 Гц, заключающийся в подсчете импульсов акустической эмиссии в данном диапазоне, В результате предварительных экспериментальных исследований было установлено, что существует нижняя граница спектра сигналов акустической эмиссии, равная 100 Гц и соответствующая безопасному состоянию угольного пласта.

По появлению импульсов акустической эмиссии с частотой меньшей, чем 100 Гц, устанавливают выбросоопасное состояние горной породы.

Физическая Основа способа вытекает из закономерностей разрушения твердых тел при сжатии. В этом случае разрушение связано с ростом ;, равновесныхтрещин, длина которых увеличивается как с усилением напряженного состояния, так и при их слиянии. В свою очередь длина трещин определяет длину волны и частоту импульсов акустической эмиссии Формирование выбросоопаснс го состояния пласта связано с развитием I крупных трещин.

Последнее приводит к увеличению длины волны импульсов акустической эмиссии и уменьшению их частоты.

Таким образом, предлагаемый способ контроля динамического состояни горных пород позволяет надежно контролировать состояние горных пород, залегающих в различных горно-геологических условиях.

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, при котором регистрируют сигналы акустической эмиссии в горных породах и проводят их анализ, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, определяют частоту сигналов акустической эмиссии и по появлению сигналов с частотой ниже предварительно установленной частоты, соответствующей безопасному, состоянию горной породы, судят о возможности проявления динамического явления в горной породе. (Л