Устройство для определения состояния пород в горной выработке Советский патент 1981 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для обнаружения опасного состояния стенок и кровли в шахтах. Известен способ определения состояния пород в горной выработке без применения какого-либо устройства, при котором опробьшание пород производится на звук при обстукивании ее металлическим наконечником рЗ При наличии глухого звука следует предполагать о расслоении кровли. Недостатком этого способа является его ненадежность, так как при определенном характере породы, нарушен ной трещинами, куполами звук искажается, а следовательно, фактическое е состояние становится неизвестным. Известно устройство для определения состояния пород в горной выработ ке, содержащее акустический звуцопро вод, соединенный с преобразователем акустических колебаний в электрические, широкополосный усилитель и индикатор . Недостатками такого устройства являются необходимость в нанесении удара прибором по исследуемой кровле с применением оператором значительных усилий, малое время индикации изза короткого времени послезвучания горных пород и невозможность определения контура ОТСЛОЕНИЯ породы. , Цель изобретения - повьппение надежности обнаружения отслоений породы в кровле и стенках выработки. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено преобразователем электрических сигналов в сейсмоакустические с акустическими звукопроводом, фазовращателем и усилителем мощности, подключенным выходом ко входу преобразователя электрических сигналов в сейсмоакустические, а входом через фазовращатель к выходу широкополосного усилителя, причем акустические звукопроводы выполнены в виде металлических стержней. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство для определения состоя ния пород в горной выработке состоит из преобразователя 1 акустических колебаний в электрические и преобразователя 2 электрических колебаний в сейсмоакустические с металлическими звукопроводайи 3 и 4. Преобразователь 1 акустических колебаний в электрические соединен последовательно с широкополосным усилителем 5 фильтром 6, триггером 7 Шмитта и индикатором 8. Преобразователь 2 элект рических колебаний в сейсмоакустичес :кие через усилитель 9 мощности и фаз вращатель 10 соединен с выходом широ кополосного усилителя 5. Устройство питается от аккумулятора 1 вы ключатель 12 и преобразователь 13 на пряжения. Устройство работает следующим образом. При касании преобразователем 1 акустических колебаний в электрические с закрепленным на нем металличес ким звукопроводом 3 к исследуемому участку породы в преобразователе 1 формируется электрический импульс, к торый поступает на вход широкополосного усилителя 5, а после усиления в нем через фазовращатель 10 и усилитель 9 мощности поступает на вход пр образователя 2 электрических колебаний в сейсмоакустические. С него по звукопроводу 4 сейсмоакустические ко лебания распространяются по поверхности и объему исследуемого участка породы, достигая звукопровода 3 приемного преобразователя 1 акустически колебаний в электрические. При наличии отслоений в исследуемом участке породы в схеме возникают незатухающи колебания, так как рассеивание акустической энергии в окружающий масси мало. И наоборот, при хорошей связи контролируемого участка кровли с массивом, акустическая энергия рассе ивается и генерация колебаний не под держивается. При возникновении сигнала на выхо дд широкополосного усилителя 5 он по 74 ступает на вход фильтра 6, выделяющего электрические колебания с частотой ниже 600 Гц, соответствующие аварийному состоянию породы кровли и стенок горных выработок, С выхода электронного фильтра 6 электрические колебания поступают на вход триггера 7 Шмитта, порог срабатывания которого настроен на амплитуду напряжения незатухающих электрических колебаний в элементах .1, 5, 10, 9 и 2, возникающих при наличии отслоений в исследуемом участке породы. Триггер 7 Шмитта формирует прямоугольные импульсы, вк.пючающие индикатор 8. Применение устройства позволяет надежнее определять наличие заколов и их контуры в кровле и стенках горных выработок, а также повышает безопасность работы оператора с ним. Формула изобретения Устройство для определения состояния пород в горной выработке, содержащее акустический звукопровод, соединенный с преобразователем акустических колебаний в электрические, широкополосный усилитель и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности обнаружения отслоений породы в кровле и стенках выработки, оно снабжено преобразователем электрических сигналов в сейсмоакустические с акустическим звукопроводом, фазовращателем и усилителем мощности, подключенным выходом ко входу преобразователя электрических сигналов в сейсмоакустические, а входом через фазовращатель к выходу широкополосного усилителя, причем акустические звукопроводы выполнены в виде металлических стержней. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Несчастные случаи от обрушения породы и угля в каменноугольных шахтах. М., Госгортехиздат, 1961, с.4652, рис. 12-18. 2, Авторское свидетельство СССР № 534566, кл. 2 Е 21 С 39/00, 1973.

//