147248. lajstromszámú szabadalom • Bányabiztonsági jelzőrendszer gázkitörés és karsztvízbetörés, valamint bányabeli omlások megelőző mérésére és előjelzésére
A mikrofon által keltett elektromos jeleket a 2 árnyékolt kábel csatlakoztatja a 3 erősítőhöz, mély a 4 anódpótlóból (esetleg hordozható kivitel esetén telepből) nyert energia révén a beérkezett jeleket felerősíti és az 5 fülhallgatóval a helyszínen közvetlenül hallhatóvá teszi. A 3 erősítőn csatlakozási lehetőség van, vagy oszcilloszkopikus, vagy oszcillográfikus ábrázolásra 6, ugyanakkor lehetőség nyílik arra is, hogy az észlelt és erősített jeleket a 7 mágneses hangrögzítő útján {magnetofon) rögzítsék és utólag a föld felszínén végezzék a kiértékelést. A kiértékelés megkönynyítésére szolgál a 11 mikrofon és 12 hangszóró készülék, mely az egyes felvételek előtt a szóban bemndott körülményeiket rögzíti. A mérés során a 3. ábrán feltüntetett különleges mikrofont a 2. ábra szerint a függőlegeshez kb. 15°-kal lefelé hajló lyukba helyezzük, mely lyukat a mikrofon, valamint az 1. ábrán 13 dugó behelyezése után vízzel töltjük fel (víz^ szintig 10), hogy a kőzet mikrohangjait az érzékelőbe vezesse, ugyanakkor a külső zavaró hangoktól elzárja. Az érzékelő egy különleges mikrofon, egyik kiviteli alakjában piezoelektromos kristály mikrofon, mikrofontranszfformátorral összeépítve, másik kiviteli alakjában dinamikus mikrofon. A 3. ábra az érzékelő, példaként piezoelektromos kristály mikrofont ábrázol. A mechanikai rezgéseket 14 piezoelektromos kristály veszi át és elektromos feszültséggé alakítja, melyet a 15 .mikrofontranszformátor közbeiktatásával a 16 árnyékolt csatlakozó kábelen keresztül az erősítő bemenetére kapcsol. A mikrofonszerkezet 17 vízmentesen tokozott házba van szerelve. A használatos erősítő berendezés pl. egy telepes, kb. 80—110 db erősítésű erősítő, vízmentes tokozásban, szénbányászatban általában sújtólégbiztos kivitelben. A helyszínen történő kiértékelésre fülhallgatós mérés alkalmazható, ugyanakkor egy időben a kimenő jelek oszcillográffal (mind katódsugár, mind hurkos oszcillográffal) vizuálisan láthatóvá tehetők. A .megfigyelt jelek mágneses hangrögzítés útján is rögzíthetők. A mérést a következőképpen kell elvégezni: Az érzékelőt csatlakoztatjuk az erősítő berendezéshez, majd a mikrofont előzőleg a kőzetbe megfelelően kifúrt, vízzel feltöltött lyukba helyezzük és a lyukat lezárjuk. Az erősítő kimenetére kell csatlakoztatnunk a fülhallgatót, esetleg oszcillográfot. Az erősítő berendezés bekapcsolása után a megfelelő erősítésfokozat beállítandó. Minden mérés előtt meg kell győződnünk beépített mutatós műszer megfelelő átkapcsolásával, hogy az anód- és fűtőfeszültség megfelelő-e. Az erősítőt arra a decibel állásra kapcsoljuk, amelyiken a fülhallgatóval, tapasztalat szerint a megfelelő erősségű sivító alapzaj megjelenik. 3 A kiadásért felel a Közgazdas; Fülhallgatós kiértékelésnél mind az alapzaj növekedés (a sivító hang növekedése), mind az impulzusok (kattogás) közvetlen hallhatók és számiálhatók. Az időegység alatti impulzusok száma, valamint azok intenzitása a mérés jellemzői. Másik kiviteli alakjában a kimenő jelet oszcilloszkópon tesszük láthatóvá, egyik kiviteli alakjában, pl. az EMG által gyártott iposzkóp is alkalmas erre. Egy másik kiviteli alakban a jelek rögzítésére hurkos oszcillográf alkalmazható. Egy másik kiviteli alakban a jeleket magnetofonszalagra lehet rögzíteni és így a fülhallgatóval durva kiértékelés a bányában, pontosabb kiértékelés esetleg több helyen elvégzett mérés egybevetésével a magnetofon segítségével utólag is elvégezhető. Kísérleteink során felvettünk osziciUogramokat, mind a vágatok falában, mind szakítógépen általunk ismert nyomásnak kitett kőzetmintákon. Az oszcillogramokat a 4. ábrán ábrázoltuk. A 4. ábrán ábrázolt „A" görbe egy, a szakítógépen felvett kőzetzajképet ábrázol. Megfigyelhető, hogy a kísérlet kezdetekor jelentkező alapzaj amplitúdó 18 a nyomás növekedésével folyamatosan növekszik. 19, 20 pontok, a nyomás növekedésével fokozatosan egyre gyakrabban jelennek meg a kattogó hangot adó impulzusok, ,21, 22, 23, 24. A kőzet összeroppanása előtt a zajszint erősen megnő, az impulzusok egy darabig szüneteltek 20, majd bekövetkezett a kőzet összeroppanása 25. A 4. ábrán ábrázolt „B" görbe a kőzetfalon jelentkező normál feszültségi állapot zajképét ábrázolja, a zajszint értéke 26 és impulzus 27. A mért értékekből az időegység alatt észlelt impulzus szám. (1/x), valamint az impulzus amplitúdója jellemzik a kőzet feszültségi állapotát. A fenti módszerrel lehetővé válik az impulzusok számának folyamatos számolásával a kőzetnyomás alakulására következtetést nyerni és esetleges gázkitörések, vízbetörések, vagy bányaornlások bekövetkeztét megfelelő időben előre jelezni. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás a gáz- és vízbetöréseket, bányaomlásokat megelőző kőzetfeszültség növekedés észlelésére, azzal jellemezve, hogy a kőzetfeszültség növekedés miatti mikroelmozdulások okozta zajt mikrofonnal érzékeljük, erősítjük és észleljük, illetve feljegyezzük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítás! módja, azzal jellemezve, hogy az érzékelést egy időben több helyen végezzük és a nyomási centrum helyét azok adataiból meghatározzuk. 3. Berendezés az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amelyet piezoelektromos, vagy dinamikus mikrofon, ehhez kapcsolt erősítő és észlelő készülék, pl. fülhallgató, hangszóró, oszcilloszkóp, oszcillográf, magnetofon jellemez. rajz és Jogi Könyvkiadó igazgatója 601793. Terv Nyomda, Budapest V., Balassi Bálint utca 21-23.
