ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

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

Номер

30-037-01

Наименование проекта

Система управления состоянием массивов пород вокруг выработок с оптическим кабелем передачи информации контроля

Назначение

Для контроля состояний массивов и управления этими состояниями.

Рекомендуемая область применения

Система выполняет разупрочнение массивов за счет их рыхления и контроль их состояния.

Описание

Частное техническое решение, имеющее самостоятельное значение.

При использовании оптического кабеля 12 вместо проводного кабеля, как показано на рис., перед блоком 4 (АИ6-256) размещают блок 1 фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) и монитор 2, предназначенный для поочередного подключения ФЭУ (датчиков) к блоку 4.

При поступлении сигнала отi-го датчика коммутатор посыла 11i-ые электроды через кабель 13 подключает к выходной обмотке импульсного трансформатора устройства 10. После этого разрешающий сигнал с задержкой в блоке 7 на время, достаточное для подключения электродов, поступает в коммутатор 9, который подключает трехфазную силовую линию к выпрямителю 18 устройства 10. Через промежуток породы междуi-ми датчиками идет ток (происходит разупрочнение). Устройство 10 автоматически выбирает режим работы в зависимости от сопротивления породы данного промежутка. При диэлектрических породах высокочастотное высокое напряжение через импульсный трансформатор поступает на электроды и пробивает сопротивление промежутка породы между ними электрическими импульсами. Если породы проводящие, то большой ток устройства 10 через кабели поступает на электроды и, разогревая породу, создает трещиноватость. В полупроводящих породах режим работы «пробоя» или «разрушения» устройства 10 регулируются автоматически. Это приводит к минимальному расходу электроэнергии. Через время, установленное для данных пород, реле отключает оба коммутатора.

Устройство разрушения ИЛ № 22-01 представляет тиристорную схему с импульсным трансформатором, к выходной обмотке которого через коммутатор и кабель подключается электроды.

При поступлении информации, например, сk-го датчика, работа системы автоматически повторяется. Однако, при этом обрабатывается участок между k-ми электродами.

Система размещается в боковой камере или на дневной поверхности.

Для долговременной охраны капитальных выработок рекомендуется следующая профилактическая обработка окружающего их массива горных пород.

Сначала последовательно разупрочняют локальные участки, испытывающие меньшие напряжения, путем создания техногенной трещиноватости электротермическим воздействием. Энергия соседних участков с повышенным напряжением будет релаксировать в них (в участки с нарушенной сплошностью) и уменьшится. Затем их также обрабатывают электротермически. Таким образом, создают полосы ослабленных зон вдоль обоих бортов выработок. Напряженные участки в кровле и в почве по контуру выработки также релаксируют в ослабленные полосы. Это приведет к перемещению зон повышенного давления вглубь массива.

Профилактические мероприятия в режиме ручного управления производятся одним оператором, который, ориентируясь по показаниям приборов блока регистрации, управляет коммутаторами. Ослаб­ленные полосы вдоль обоих бортов выработок поглощают энергию, поступающуюиз внешней среды, тем самым, ликвидируя условия, приводящие к горным ударам, толчкам и выбросам пород в выработку.

К приходу каждой последующей смены система выдает информацию графическую и цифропечатью о состоянии горных выработок в их разупрочнении.

Использование сверхпроводимых проводников для температур -10ё+30°С избавляет от потерь энергии в кабелях, что позволяет монтировать аппаратуру системы на дневной поверхности Земли.

При использовании способов предупреждения горных ударов методом камуфлетного взрывания шпуровых зарядов ВВ, электротермического ослабления массива токопроводящих горных пород необходима информация о результатах их воздействия. Информацию для оценки эффективности использования названных методов борьбы с горными ударами можно получать при исследовании трещиноватости поверхностей скважин, пробуренных вблизи участков воздействия на горный массив, причем такие исследования целесообразно проводить до и после воздействия на массив для их сравнения.

Рис. Функциональная схема системы контроля массива пород
вокруг горных выработок и управления состоянием горных выработок

с оптическим каналом передачи информации:

1 - блок регистрации, 2 - монитор, 3 - дешифратор, 4 - амплитудный анализатор
АИ6-256, 5 - УНО-10, 5 1 - осциллограф, 6 - дискриминатор, 7 - элемент задержки,
8 - усилитель, 9 - коммутатор питания, 10 - устройство разрушения, 11 - коммутатор посылки импульсов разрушения, 12 - кабель передачи информации, 13 - кабель
передачи импульсов разрушения.

Преимущества перед известными аналогами

Система реагирует на повышение геомеханического напряжения на участках массивов и еще до критических их состояний за счет создания трещин и уменьшает способность горных пород к накапливанию потенциальной энергии.

Стадия освоения

Опробованы все блоки и их взаимодействие.

Результаты испытаний

Соответствует требованиям контроля и управления в режиме автоматизированного непрерывного контроля.

Технико-экономический эффект

50 тыс. руб. Ликвидация и предупреждение удароопасности массива.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

04.09.2001

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.)