Введение к работе
Актуальность темы. Развитие и совершенствование техники и технологии горного производства предъявляют повышешше требования к степени изученности строения и состояния отрабатываемого массива. Эти требования становятся еще более актуальными в связи с переходом к отработке глубоких горизонтов шахт, особенно вы-бросоопасних пластов. Анализ возмогашх методов непрерывного контроля показывает, что наибольшей шіформативностью и дальностью прогноза обладают сейсмоакуотические методы.
На основе метода пассивного сейсмоакустического контроля в странах с высокоразвитой горнодобывающей промышленностью (ЮАР, Канада, США, ФРГ, ПНР, ЧСФР, КНР) широкое распространение получил микросейсмическнй мониторинг, т.е. постоянный контроль за состоянием горного массива с целью прогнозирования микромасштабных разрушений и других горнодинамических явлений.
В нашей страно подобные системы применяются на глубоких рудниках в цветной металлургии, в то время как службы сейсмопрогно-за угольных шахт используют только специализированную аппаратуру, предназначенную для автоматизации нормативных методов сейс-моакустического контроля. Аппаратурная завершенность существующих устройств не позволяет использовать их в физической структуре цифровых автоматизированных систем контроля. Кроме того,практика применения данных устройств показывает, что только количественная оценка сейсмоакустической активности, недостаточна для характеристики процесса разрушения горного массива. Полную и достоверную информацию о режиме и параметрах сейсмоакустической эмиссии (ОАЭ) массива можно получить только при непрерывном автоматическом контроле импульсов, что решается в рамках создания системы мониторинга, для которой большое значение имеет ьозмож-. ность снижения требований к вычислительным мощностям при сохранении быстродействия, сокращение стоимости базовых технических средств. Это может быть достипіуто в результате совершенствования методических приемов, позволяющих уменьшить обгем перараба-
тываемой информации без потери точности результатов. Поэтому тема диссертационной работы является актуальной.
Цель работы состоит в определении рационального набора параметров для идентификации сейсмоакустических импульсов на фоне техногенных помех и локализации очагов сейсмоакустических событий в автоматизированном режиме.
Основная идея работы заключается в установлении путем математического моделирования предельных ошибок определения координат очагов сейсмических событий при различных методах их восстановления и разработке на этой основе алгоритма идентификации импульсов, обеспечивающего приемлемые точность и надежность при максимальной простоте системы.
На защиту выносятся;
- результаты математического моделирования, проведенного для
оценки точности восстановления координат очага импульса ОАЭ су
ществующими методами при возможных ошибках регистрации импульса
в автоматическом режиме;
- алгоритм выделения, сеПсмоакустического импульса на фоне
техногенных помех в режиме реального времени, базирующийся на
анализе волновых процессов;
- рациональный комплекс параметров импульсов сейсмоакустаме
ской эмиссии для оценки состояния массива в режиме реального
времени.
Методы исследования. В основу работы положены теоретические методы, включающие моделирование на ЭВМ рекима регистрации и анализ записи сейсмического сигнала в реальном времени; экспериментальные методы для изучения изменешія параметров состояния и строения массива; статистические методы для обработки данных вычислительного эксперимента и результатов шахтных испытаний.
.. Научная новизна работы. Разработан способ выбора методов локализации, учитывающий особенности регистрации сигнала в режиме реального времени, и на этой основе определен'комплекс параметров для идентификации импульса.
. Достоверность разработанных научных положений и выводов обоснована результатами шахтных испытаний программных и технических средств, реализующих методику идентификации сейсмоакустических импульсов в режиме реального времени.
Практическое значение. Разработаны и реализованы в рамках создания автоматизированной системы программно-методические средства идентификации импульсов САЭ нз фоне техногешшх помех в
режиме реального времени, позволяющио локализовать очаги данных импульсов и осуществлять нормативний технологический прогноз.
Реализация работы. Шахтнно испытания программных и технических средств системи контроля проведены на шахте им.Газеты "Социалистический Донбасс" в І990-І99І гг.
Апробация работы. Диссертационная работа, а также составля -ющие ее разделы и отдельные положения докладывались на семинарах лаборатории горного давления, контроля.и управления состоянием массива ИГД им.А.А.Скочинского (г.Люберцы), VII Всесоюзной научной школе "Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках" (г.Симферополь, 1990 г.), на конференции по автоматизации в горном деле (ИСАМ-Э2, г.Екатеринбург, 1992г.).
Публикации. По томе диссертационной работы автором опубликовано пять работ.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введение, четырех глав, заключения,изложенных на 137 страницах машинописного текста, содержит 36 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 92 наименований и 3 приложения.