Пристрій для магнітного каротажу кар’єрних вибухових свердловин

Реферат: Пристрій для магнітного каротажу кар'єрних вибухових свердловин включає пульт керування, який містить блок живлення і вимірювальний прилад, та зондовий пристрій, який містить послідовно з'єднані перетворювач напруги, блок керування генератором, підсилювач потужності, генератор і генераторну котушку, а також послідовно з'єднані приймальну котушку, вимірювальний підсилювач, амплітудний детектор, аналогово-цифровий перетворювач та інтерфейс, з'єднаний з вимірювальним приладом. Пульт керування пристрою додатково обладнаний блоком обчислювання міцності порід в опробуваних вибухових свердловинах та перемикачем режиму інтерфейсу, перший вихід якого з'єднаний з вимірювальним приладом, а другий - з входом блока обчислювання міцності порід, вихід якого, в свою чергу, з'єднаний з вимірювальним приладом. UA 112782 U (12) UA 112782 U UA 112782 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель має відношення до техніки вимірювання і може застосовуватись для магнітного каротажу при опробуванні кар'єрних вибухових свердловин. Відомий пристрій для магнітного каротажу геофізичних свердловин типу РИМВ-1, який містить блок живлення, перетворювач напруги; послідовно з'єднані блок управління генератором, підсилювач потужності, генератор і генераторну котушку; вимірювальний прилад, а також послідовно з'єднані приймальну котушку, вимірювальний підсилювач і амплітудний детектор [Методологические указания по магнитному опробованию магнетитовых руд с аппаратурой РИМВ-1 при эксплуатационной разведке и обработке месторождения, - Л. 1978. С. 14]. Недоліком відомого пристрою є низька точність вимірів, тому що сигнал від зонда до вимірювального приладу передається у аналоговому вигляді, а генератор видає синусоїдальну напругу, що призводить до необхідності виконання роботи пропорційної площі гістерезисної кривої і до зменшення амплітуди сигналу. Найбільш близьким технічним рішенням, яке вибрано прототипом, є пристрій для магнітного каротажу геофізичних свердловин, який містить зондовий пристрій, блок живлення, перетворювач напруги, генератор і генераторну котушку, вимірювальний прилад, послідовно з'єднані блок керування генератором, підсилювач потужності, а також послідовно з'єднані приймальну котушку, вимірювальний підсилювач і амплітудний детектор. Зондовий пристрій додатково обладнаний інтерфейсом та аналогово-цифровим перетворювачем, причому вихід амплітудного детектора через аналогово-цифровий перетворювач та інтерфейс підключені до вимірювального приладу, а блок керування генератором виконаний з можливістю забезпечення пульсуючої форми однополярного вихідного сигналу генератора напруги [Патент України на винахід №80707, опубл. 25.10.07]. Недоліком відомого пристрою для магнітного каротажу геофізичних свердловин є відсутність інформації про міцність масиву порід навколо опробуваних свердловин. Задачею заявлюваної робочої моделі є удосконалення пристрою для магнітного каротажу геофізичних свердловин на вміст в опробуваних породах магнетита по додатковому призначенню - визначенню міцності опробуваних порід. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для магнітного каротажу кар'єрних вибухових свердловин включає пульт керування, який містить блок живлення і вимірювальний прилад, та зондовий пристрій, який містить послідовно з'єднані перетворювач напруги, блок керування генератором, підсилювач потужності, генератор і генераторну котушку, а також послідовно з'єднані приймальну котушку, вимірювальний підсилювач, амплітудний детектор, аналогово-цифровий перетворювач та інтерфейс з'єднаний з вимірювальним приладом. Згідно з корисною моделлю, пульт керування пристрою додатково обладнаний блоком обчислювання міцності порід в опробуваних вибухових свердловинах та перемикачем режиму інтерфейсу, перший вихід якого з'єднаний з вимірювальним приладом, а другий - з входом блока обчислювання міцності порід, вихід якого, в свою чергу, з'єднаний з вимірювальним приладом. Пропонована корисна модель ілюструється функціональною схемою пристрою для магнітного каротажу кар'єрних вибухових свердловин. Пристрій складається з пульта керування 1 та зондового пристрою 2, які зв'язані між собою каротажним кабелем, розводку якого на схемі не деталізовано. Блок живлення 3 отримує напругу від мережі змінного струму, або від батарей акумуляторів. Перетворювач напруги 4 з'єднано з блоком живлення 3 через каротажний кабель і змонтовано у зондовому пристрої 2. У зондовому пристрої 2 також знаходяться послідовно з'єднані блок керування генератором 5; підсилювач потужності 6; генератор 7; генераторна котушка 8; а також послідовно з'єднанні приймальна котушка 9, вимірювальний підсилювач 10, амплітудний детектор 11, аналоговоцифровий перетворювач (АЦП) 12, інтерфейс 13 та перемикач режиму інтерфейсу 14, блок обчислювання міцності порід 15 і вимірювальний прилад 16, які розташовані у пульті керування 1. Пристрій працює наступним чином. Після подачі живлення на виході блока управління генератором 5 виникають пульсуючі імпульси, які підсилюються підсилювачем потужності 6, формуються генератором 7 та подаються на генераторну котушку 8. Зондовий пристрій 2 розташовується горизонтально на висоті (1,0-1,2) м від землі. Фіксується сигнал приймальною котушкою 9, який залежить від взаємоіндукції між котушками 8 і 9. Цей сигнал підсилюється вимірювальним підсилювачем 10, перетворюється з аналогового на цифровий за допомогою амплітудного детектора 11 і блока АЦП 12, потім через інтерфейс 13 передається на перемикач режиму інтерфейсу 14, блок обчислювання міцності порід 15 та вимірювальний прилад 16, розташовані в пульті керування 1. 1 UA 112782 U 5 10 15 Коли зондовий пристрій 2 знаходиться у свердловині, магнетит діє як екран, зменшуючи взаємодію між генераторною 8 та приймальною 9 котушками зондового пристрою 2. Ступінь зменшення взаємодії прямо пропорційний кількості магнетиту навколо свердловини, що використовують для калібровки вимірювального приладу 16, який підключений до інтерфейсу 13 через перемикач режиму інтерфейсу 14. В свою чергу, сигнал вмісту магнетиту в породі за допомогою перемикача режиму інтерфейсу 14 передається в блок обчислювання міцності порід 15, вихід якого з'єднаний з вимірювальним приладом 16. До проведення опробування свердловин в пам'ять блока 16 вводяться дані в залежності між вмістом магнетиту в опробуваній породі та її міцністю. Міцність гірничих порід - це характеристика опору порід їх видобуванню, першою стадією підготовки якого є опробування вибухових свердловин. Поняття «міцність» введено професором М.М. Протод'яконовим, який для кількісної оцінки міцності порід запропонував використовувати коефіцієнт міцності - f. З використанням цього коефіцієнту запропонована формула для розрахунку маси зарядів викиду: Q  qW 2 f n, Кг 3 де q - удільна витрата вибухової речовини (ВР), кг/м ; W - глибина закладки зарядів, м; f - коефіцієнт міцності; 20 25 30 n - показник дії вибуху. [Таранов П.Я., Гудзь А.Г., - Разрушение горних пород взрывом. - М.: 1976. - С.114-115]. Авторами заявлюваної робочої моделі установлена наявність стійкого зв'язку між вмістом магнетиту та міцністю порід кар'єрів гірничо-збагачувальних комбінатів (ГЗК) Кривбасу. Так, залежність між вмістом магнетиту та міцністю порід кар'єрів ГЗК ОАО «АрселорМіттал Кривий Ріг» з достатнім ступенем точності описується рівнянням першого порядку: f = 40,90-1,25Fem 2 R = 0,94 де Fem - вміст магнетита в опробуваній породі. Аналогічні залежності існують для кожного родовища (його ділянок чи блоків) залізистих кварцитів. Використання запропонованого пристрою для магнітного каротажу кар'єрних вибухових свердловин дає можливість одночасно визначати вміст магнетиту в опробуваних породах та їх міцність, що, в свою чергу, дає можливість коригувати масу зарядів викиду. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 Пристрій для магнітного каротажу кар'єрних вибухових свердловин, що включає пульт керування, який містить блок живлення і вимірювальний прилад, та зондовий пристрій, який містить послідовно з'єднані перетворювач напруги, блок керування генератором, підсилювач потужності, генератор і генераторну котушку, а також послідовно з'єднані приймальну котушку, вимірювальний підсилювач, амплітудний детектор, аналогово-цифровий перетворювач та інтерфейс, з'єднаний з вимірювальним приладом, який відрізняється тим, що пульт керування пристрою додатково обладнаний блоком обчислювання міцності порід в опробуваних вибухових свердловинах та перемикачем режиму інтерфейсу, перший вихід якого з'єднаний з вимірювальним приладом, а другий - з входом блока обчислювання міцності порід, вихід якого, в свою чергу, з'єднаний з вимірювальним приладом. 2 UA 112782 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3