ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

30-012-01

Наименование проекта

Система контроля геодинамического состояния массивов горных пород

Назначение

Для контроля геодинамического состояния массивов горных пород.

Рекомендуемая область применения

Система может быть применена в рудниках, высокогорных дорогах, штольнях, тоннелях, сейсмоопасных регионах.

Описание

Является результатом выполнения научно-исследовательской работы.

Бурят ряд параллельных скважин на расстояниях не более 80 м друг от друга, соответствующих дальности реагирования номинальной чувствительности датчиков на изменение динамического состояния участков массива пород.

Устройство системы содержит оптические датчики (Денисов А.С. Квантово-физические основы теории строения и геодинамического состояния компонентов литосферы Земли. - Кемерово, 1998. - 164 с.) 1, 2, …, п, 2 - коммутатор оптических датчиков, 3 - измеритель информации и 4 - компьютер, причем выводы оптических датчиков соединены с первым входом коммутатора оптических датчиков, выход которого подключен к первому входу измерителя информации, выход которого подключен ко вторым входам коммутатора оптических датчиков и измерителя информации.

Блок 3 - измерителя информации содержит входную часть, измеритель амплитуды импульсов и счетчик импульсов (на рис. 1 не показаны). Компьютер 4 содержит блок 5 памяти, анализирующий блок 6, блок 7 тактового генератора и блок 8 дисплея.

Входная часть блока 3 измерителя информации представляет собой регулируемый аттенюатор, позволяющий изменять величину входного сигнала, служит для согласования выхода оптических датчиков 1, 2, …, п, со входами измерителя амплитуды и счетчика. Информация, поступающая с измерителя амплитуды и со счетчика, отображается с помощью дисплея блока 4 компьютера соответственно в виде вертикальных линий и цифровой информации.

Часть массива шахтного поля, находящаяся и расположенная на расстоянии 80 м от крайних датчиков, контролируется устройством. Обработка информации осуществляется следующим образом: энергия оптического излучения преобразовывается в оптических датчиках 1, 2, …, п в электрические сигналы, которые поступают в блок 2 коммутатора датчиков. В каждом цикле измерений блок 7 тактового генератора вырабатывает п импульсов, при поступлении каждого из которых в блоки 2 коммутатора датчиков 3, измерителя информации и 5 памяти происходит поочередное подключение выхода каждого датчика 1, 2, …, п к входу блока 3 измерителя информации, измерение и запоминание результата измерения. После выработки блоком 7 тактового генератора импульсов, анализирующий блок 6 проводит анализ 1, 2, …, п результатов измерений, имеющихся в блоке 5 памяти и в результате анализа выдает в блок 8 дисплея номер датчика, зарегистрировавшего максимальную интенсивность в данном цикле измерений и величину этой интенсивности. Во всех последующих циклах после нахождения максимального результата измерения анализирующий блок 6 сравнивает результат измерения с максимальным результатом предыдущего цикла. Если разность между максимальным результатом измерения в данном цикле и максимальным результатом измерения в предыдущем цикле превышает заданную пороговую величину, то анализирующий блок 6 выдает на экран дисплея 8 предупреждающий сигнал.

В режиме контроля на экране дисплея 8 отображается объемная схема расположения горных выработок и оптических датчиков 1, 2, …, п, показанных на рис. 2. Величины регистрируемых интенсивностей излучения выдаются на экране дисплея 8 в местах расположения, оптических датчиков в виде вертикальных отрезков 6 различной длины, а величина - максимальной интенсивности и номер датчика, регистрирующего эту интенсивность, выдаются в форме цифровой информации в нижнем правом углу экрана. Эта часть работы компьютера 4 представляет работу блока 8 дисплея.

В измеряемой точке значение интенсивности оптического излучения характеризует величину геомеханического напряжения, пропорционального потенциальной энергии 6 участка пород. Циклически поступающие результаты 1,2, …, п измерений с анализирующего блока 6 на экране дисплея 8 создают картину распределения геомеханического напряжения в контролируемом массиве пород.

По показаниям блока 8 дисплея определяют максимальную интенсивность и номер датчика, выдавшего ее. Затем данный датчик находят на экране дисплея 8 и определяют расстояние от него до ближайшей горной выработки. Далее по скорости перемещения максимума интенсивности излучения за последние сутки, которую определяют по данным оптических датчиков 1, 2, …, п на экране дисплея, и найденному расстоянию определяют время и место возможного динамического проявления массива пород.

Экспериментальное значение скорости миграции потенциальной энергии в массиве пород составляет 86,4 м/сутки»1Ч10 -3 м/с. Распространение скорости ударной волны доходит до 10 +3 м/с.

Сведения об изобретении: патент № 2052108, а.с. № 1331169, 1239320, 1452983, 1276829, 1460257.

Преимущества перед известными аналогами

Использование в датчиках достоверной информации фотонной эмиссии, позволяющей определять механические параметра массива.

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

500 тыс. руб. в год.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

07.06.2001

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)