Способ контроля выбросоопасности угольного пласта

 

Изобретение относится к технике безопасности в горной промышленности и предназначено для контроля выбросоопасности угольных пластов (ВУП) непосредственно при выемке угля очистными машинами. Цель - повышение надежности контроля за счет обнаружения и определения ВУП. Для этого в процессе разработки пласта после обнажения формируют термопортрет груди забоя в инфракрасном диапазоне волн и преобразовывают его в стандартный телесигнал (ТС). Задают пороговое значение для градиента ТС в пределах произвольной матрицы и сравнивают его с текущим значением градиента для каждого элемента стандартного ТС. При превышении текущим значением градиента ТС его порогового значения судят о наличии локальной выбросоопасной зоны суфляра, а по величине превышения судят о выбросоопасности локальной зоны суфляра. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>s Е 21 F 5/00, 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4627948/24-03 . (22) 29.12.88 (46) 15,1.2.90. Бюл. ¹ 46 (71) Институт горного дела им. А.А.Скочинского (72) А.М.Александров, И.Л.Гейхман, А.M.Oíèùåíêî, В.П.Авдеев, К.Г.Чистяков и В.M.ÊàðíàóxîB ь (53) 621.519 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1314121, кл. Е 21 F 5/00, 1985, Авторское свидетельство СССР

N1546669,,кл. Е 21 F 5/00, 1988. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЫБРОСООПАСНОСТИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА (57) Изобретение относится к технике безопасности в горной пром-сти и предназначено для контроля выбросоопасности угольных

Изобретение относится к технике безопасности в горной промышленности, а именно к устройствам контроля выбросоопасности угольных пластов непосредственно при выемке угля очистными машинами, и может быть использовано в опасных по внезапным выбросам угольных шахтах для обеспечения безопасности труда шахтеров и увеличения производительности выемочных машин за счет исключения ложных тревог из-за несовершенства существующих средств контроля выбросоопасности уголь ных пластов.

Целью изобретения является повышение надежности контроля за счет обнаружения и определения выбросоопасности локальных зон суфляров.

На фиг, 1 приведена функциональная схема устройства контроля выбросоопасно Ж 1613645 А1 пластов (ВУП) непосредственно при выемке угля очистными машинами. Цель — повышение надежности контроля за счет обнаружения и определения ВУП. Для этого в процессе разработки пласта после обнажения формируют термопортрет груди забоя в инфракрасном диапазоне волн и преобразовывают его в стандартный телесигнал (ТС). Задают пороговое значение для градиента TC a пределах произвольной матрицы и сравнивают его с текущим значением градиента для каждого элемента стандартного ТС. При превышении текущим значением градиента ТС его порогового значения судят о наличии локальной выбросоопасной зоны суфляра, а по величине превышения судят о выбросоопасности локальной зоны суфляра. 2 ил. сти угольного пласта; на фиг. 2 — функциональная схема блока определения градиента.

Устройство контроля выбросоопасности (фиг. 1) содержит пирокойную камеру 1 (ПК}, генератор синхронизирующих импульсов 2 (ГИ), аналого-цифровой преобразователь 3 (АЦП), блок определения градиента 4 (БГ), блок сравнения 5 (БС), задатчик градиента 6 (ЗГ) и блок индикации и сигнализации

7 (БИС).

Выход пироконной камеры 1 соединен со входом аналого-цифрового преобразователя 3. Синхронизирующие входы пироконной камеры 1, аналого-цифрового преобразователя 3 и блока определения градиента 4 соединены с выходами генератора

2 синхронизирующих импульсов. Выходы аналого-цифрового преобразователя 3 сое1613645 динены со входами блока 4 определения градиента, выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения 5, Вторые входы блока сравнения 5 соединены с выходами задатчика градиента 6. Выходы блока сравнения 5 соединены со входами блока индикации и сигнализации.

Блок определения градиента 4 (фиг, 2) выполнен в виде двух элементов НЕ 8 и 9, первого сумматора 10 (CYM), первого блока определения модуля числа 11 (БОМ) и цепи из последовательно соединенных последовательных регистров 12 — 14 (ПР), второго сумматора 15 (СУМ), второго блока определения модуля числа 16 (ЕОМ) и третьего сумматора 17 (СУМ).

Вход первого последовательного регистра 12 является входом блока 4 определения градйента и соединен со входом пергoro элемента НЕ 8, Синхрониэирующие входы последовательных регистров 12 — 1 4 соединены между собо1й и подключены к Bblxoqy кадровый синхроимпупьс генератора синхронизирующих импульсов 2, Выход первого последовательного регистра 12 соединен с первым входом первого сумматора 10. Выход первого элемента НЕ 8 соединен со вторым входом второго сумматора 15. Выход второго последовательного регистра 13 соединен со входом второго элемента Hl:- 9, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора 10. Выход первого сумматора 10 соединен со вторым входом третьего cóM матора 17, выход которого является ныха,GoI блока 4 определения градиента, Способ контроля выбросоопасности угспьнога пласта реализуют в cnegy!OIIje;I последовательности.

Пироконную камеру наводят на свежесбнаженную грудь забоя. С помсщь1а пироконной камеры формируют термапортрет груди забоя в инфракрасном диапаэсне длин волн и преобразуют термспортрет груди засоя в стандартный телевизионный сигнал, Для каждого элементного телевизионного сигнала определяют его градиент н пределах матрицы из пхп элементов по горизонтали и нертикали.

Задают пороговое значение дпя гра ента, сравнивают полученный градиент с пороговым значением, При увеличении градиента над пороганым значением си1нализируют о наличии локальной выбрссапасной зоны суфляра, по вепичин"-. .: л- эыгнения градиента над пoрîI снь1м эi!e

1е- и= ".",,дят о выбрссоопаснасти лакал., най эоны 1суфляра).

Пироконная камера 1 наводится на свежеобнаженную грудь забоя. Объектив камеры 1 формирует термопортрет груди забоя в инфракрасном диапазоне длин волн

5 (например, 8 — 14 мкм) на фотокатоде пирокона. Схема камеры преобразует термопортрет груди забоя в стандартный телевизиснный сигнал, в котором напряжением любого элементного телевизионного сигна10 ла (соотнетствующего элементу изображения на экране телевизора) Ux,y (где х — номер элемента в строке. у — номер строки изображения) обратно г1рагюрционально температуре cooTse стну.с.него участка на груди

16 забоя, Стандаргный тепенизионный сигнал с н;. -:сда п1,рскан,o!I .амеры 1 подается на вход ан алого цифрового преобразователя

3, rpe асуц1ес, нпяетс, преобразование каж20 даГО аНапаГoeOIO ЭЯЕМЕНтНОГа СИГНаЛа IJx,y (его напряжсния) е цифровое значение. Час1ота дискретизации (аналого-цифрового преобразования) задается частотой импульсов на выходе "эг:е,1ентные синхраимпупь211 сы -e!;epcroðe 2, которые поступают на

;1eрный синхрснхсд АЦП 3. На второй синхравход АЦП 3 ooc!.rjeют кадровые синхроимпул .сы c . c ера ара 2. На Bblxopex АЦП 3 форм::ру,атся .. ифpo,ç!,!e сигналы, каждый

30 из которых -,, peнен амплитуде напряжения саатнетств IoUIeãà элементного телевизионного сигнала 1.. х у на входе AUll 3.

Сигналы Г-х,1 с ьь ходов.АЦП 3 поступают на входы бnoI:a 4 с пределения градиента4, 35 На фиг. 2 показана схема блока определения градиента. Последовательно включенные регистры 12 !; 13 асуществля1от задержку сигналсн F,:- à Il cтрок, а регистр 14 осуществляет задержку этих сигналов на и

40Э1о позволяет одновременно с г хоДнь1м текУЩим игHBfloM Fx y фаРмиРовать также сигналы Fxу+,, Ех+п,у и Fx+n,y+n, т.е. фармирсвать сигналы матрицы размеpoi и х и элементов дпя определения градиента

Величина гГ=;диента формируется сумматорами 10, 15 и 17 и элементами НЕ 8 и 9, Происходит -"- To следующим образом. На выходах регис. ра !2 фсрмиру атся сигналы

50 Рx!n,у, На НЫХСдЕ pel. Стра 13 фОрМИруЮтея сигналы, х .„, на н- ходе регистра 14 формируются clx à !Id, I bi j;t и y+n, Элемент НЕ 8 инвертирует с . гнал Fx.y н сигнал -Fx,y.

Элемен НЕ 9 и:",ьэртирует сигнал Fx y+n в

55 сигнал — Р.-,« i.

T;II им абэазс,:;1, le ri оды сумматора 15 поступа,ат си;- гпы — -,, и Fx+n y+n, а на его выходе фар.1иру;,1. cуммарный сигнал (Fx-,n,y»-Fx „) j n e: .Аы сумматора 10 постУпа1ат cиг! нлы < i: y II Fx у п, а на его

1613645 выходе формируется суммарный сигнал (х+п,у Fx,у+и) В блоках 11 и 16 определяются модули сигналов, т.е. на их выходах формируются цифровые значения входных сигналов без учета их знаков. На вход бло.ка 16 поступает сигнал (Fx+n,y+n Fx,у), а на его выходе формируется сигнал

I Fx+n,у+п-Fx,yl. На вход блока 11 поступает сигнал (Fx+n,у Fx ó+n), а на его выходе формируется сигнал I Fx+n,y-Fx,y+n I ..

Сигналы с выходов блоков 11 и 16 определения значений модулей поступают на входы сумматора 17, на выходе которого формируется значение градиента в пределах матрицы из п х и злементов:

GRn,n = l Fx+n,y+n х,у I + I Fx+n.ó Fx,y+n I.

Значение градиента GRn,n с выхода сумматора 17 подается на вход блока сравнения 5, на второй вход которого с задатчика

6 поступает пороговое значение градиента

GRn В блоке 5 происходит сравнение цифровых значений GRn.л и Сйп Если выполняется условие GRn,n > GRn, то на выходе блока сравнения 5 появляется сигнал, численно равный разности (GRn,n — GRn), который сигнализируется и индицируется блоком 7 индикации и сигнализации.

Формула изобретения

5 Способ контроля выбросоопасности угольного пласта, включающий формирование термопортрета груди забоя в инфракрасном диапазоне волн после обнажения в процессе разработки пласта и преобразова10 ние термопортрета в стандартный телевизионный сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля за счет обнаружения и определения выбросоопасности локальных зон суфляров, 15 задают пороговое значение для градиента телевизионного сигнала в пределах произвольной матрицы, определяют текущее значение градиента для каждого элемента стандартного телевизионного сигнала в пре20 делах той же произвольной матрицы, сравнивают текущее значение градиента с пороговым и при его превышении судят о наличии, а по величине превышения текущего градиента над пороговым судят о вы25 бросоопасности локальных зон суфляров.

Составитель О. Капканец

Редактор Н. Горват Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Заказ 3875 Тираж 380 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101