Публикации автора

Представлены результаты экспериментального исследования влияния удаления сейсмоприемника от забоя выработки на спектр акустического излучения комбайна в различные этапы его работы в период между остановкой для крепления бортов подготовительной выработки. Регистрация акустического излучения осуществлялась шестью трехкомпонентными сейсмоприемниками, входящими в комплект аппаратуры «Микон-ГЕО». Показано, что это влияние обусловлено в основном тремя причинами: зависимостью коэффициента затухания звука от частоты гармоник, из которых состоит спектр «шума», и от напряженного состояния массива; интерференцией излучаемых волн, имеющих различную скорость распространения; наличием в выработке помимо комбайна других работающих механизмов, излучающих акустические колебания, которые накладываются на акустические волны, излучаемые комбайном. По мере удаления сейсмоприемника от рабочего органа комбайна интерференция волн приводит к колебательному характеру амплитуд спектра, а зависимость коэффициента затухания звука от частоты приводит к завалу спектра в области высоких частот. Это влияет на достоверность прогноза геодинамических явлений, основанного на спектральном анализе шума работающего оборудования. Для снижения этого влияния предложено переносить сейсмоприемник не реже чем через 10…15 м ухода забоя от момента установки сейсмоприемника.

Приведены результаты начального этапа адаптации аппаратнопрограммного комплекса «Микон-ГЕО» для текущего прогноза геодинамических явлений (ГДЯ) в подготовительных выработках угольных шахт на основе спектрального анализа «шума» работающего оборудования. Апробированы алгоритмы определения показателей опасности в форме отношения амплитуд высокочастотной и низкочастотной частей спектра акустического излучения (шума) работающего комбайна и медианы спектра шума. Установлено, что по мере удаления сейсмоприемников от забоя выработки чувствительность опасности ГДЯ методами прогноза, основанными на отношении амплитуд высокочастотной и низкочастотной составляющих спектра, колеблется от 33 до 100 %. Колебательный характер может быть объяснен как интерференцией различных типов волн, так и особенностями установки сейсмоприемников. Чувствительность к опасным зонам показателя медианы спектра колеблется от 100 % - при наименьшем удалении сейсмоприемников от забоя выработки, до 0 % -при большом удалении. Это может быть вызвано весьма сильной зависимостью медианы спектра шума от расстояния между источником и приемником шума. Показано, что два алгоритма определения показателя опасности в форме отношения амплитуд высокочастотной и низкочастотной областей спектра с определением границ частотных диапазонов относительно частоты, на которой зарегистрирован максимум амплитуды сигнала, и алгоритм оценки напряженного состояния массива по медиане частоты спектра могут быть автоматизированы, а их совокупная чувствительность позволяет с достоверностью от 40 до 100 % прогнозировать геодинамические явления.