ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Является результатом выполнения научно-исследовательской работы.

Экспериментальные исследования ФЭ горных пород в лабораторных и натурных условиях, а вместе с тем испытания различных датчиков для регистрации информации и измерительных приборов позволили создать представление о величинах и закономерностях свечения пород в шахтных условиях и разработать структурную схему системы контроля НДС массивов горных пород вокруг выработок, рис.

Результаты экспериментов показали, что система контроля в качестве дистанционных датчиков для регистрации ФЭ , может содержать детекторы, цилиндрические приемные элементы из высокопрозрачных материалов и жгуты регулярно уложенных световодов с осветителями для видеоконтроля, рис.

Рис. Схема контроля массива пород вокруг горных выработок:

а- активные датчики; б - пассивные датчики;

с- датчики видеоконтроля;

В системе контроля линия передачи информации, таким образом, должна быть выполнена в виде многоканальной кабельной (электрической) оптической линии связи, каждый канал которой заключал бы светоизлучающий элемент, оптически связанный через световод с фотопреобразователем. Энергия светового излучения определяется с единицы площади массива пород, что с использованием регистрируемых параметров позволяет определять энергоемкость и удароопасность локальных участков массива пород. Датчики видеоконтроля обладают большой разрешающей способностью и могут использоваться для решения самостоятельных задач, например, для скоростного фотографирования. Информация с групп светодатчиков а и б поступает в блок фотоэлектронных умножителей, а со светодатчиков видеоконтроля - в блок диссекторов, расположенных на поверхности Земли. Информация с блока ФЭУ поступает на амлитудно-временной анализатор импульсов и затем на ЭВМ, а с выхода блока диссекторов - на телевизионную трубку-монитор или дисплей.

Светодатчики производят регистрацию световых параметров, характеризующих напряженное состояние пород (потенциальную энергию, трещиноватость) и непрерывно передают эти данные по световодам оптического кабеля на поверхность Земли в блок фотоэлектронных умножителей и блок диссекторов. Система работает в режиме непрерывного контроля.

Использование датчиков световой активности повышает надежность контроля, так как до проявления опасных динамических процессов в выработках будет получена дополнительная информация сначала с активных светочувствительных датчиков, а перед горными ударами - и с пассивных датчиков, когда искрения в трещинах и заколах сопровождаются вспышками света. Это позволяет более точно предсказать о динамических проявлениях в массиве вокруг выработок.

Предлагаемый метод использования световодной техники рассчитан для преобразования изображений с помощью линий видеоконтроля оптической информации и передачи импульсов света. В технике для наблюдения трещиноватости труднодоступных поверхностей скважин и передачи изображений по криволинейному пути предлагаемый метод является единственным.

В анализаторе импульсов происходит измерение распределения поступающих импульсов по амплитуде и времени и их предварительная обработка. Информация с любых отдельных или групп датчиков (участков горных выработок) может также передаваться с анализатора импульсов в вычислительное устройство и наблюдаться визуально на экране самого анализатора.

Система может быть реализована при помощи серийно выпускаемых анализаторов импульсов в сочетании с устройством накопления и обработки информации и с помощью многовходовых ЭВМ. Видеоконтроль с датчиков можно осуществлять также с помощью диссекторов, телевизионных трубок и дисплея.

Система передачи информации без промежуточных устройств и блоков ретрансляции более оперативна и помехоустойчива.

Предлагаемая система рассчитана для определения состояний горных выработок и устойчивости целиков и кровли, оповещения каждой последующей смены надежной информацией по отработке массива, своевременного предупреждения о возможных проявлениях горных ударов по увеличению активности светового излучения и трещинообразования.

Вероятно, геофизические системы контроля горного давления и системы предсказания землетрясений в будущем должны содержать бесконтактные датчики для регистрации фотонной эмиссии горных пород, а прогноз должен проводиться по измерению изменения скорости смещения полос интенсинностей максимальных частот в шахтном поле во времени, характеризующих величину и направление миграции потенциальной энергии.

Причем, должны учитываться значения величин прочности пород и энергии разрушений.