автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.11, диссертация на тему:Исследование методов локализации очагов сейсмоакустических импульсов и разработка методических, программных и технических средств сейсмического мониторинга углепородного массива

Министерство топлива н энергетики Российской Федерации Институт горного дела им. А. А. Скочинского

На правах рукописи

Юлия Александровна КАРПИНСКАЯ

УДК 622.833.6:550.34.09 (043.3)

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ЛОКАЛИЗАЦИИ ОЧАГОВ СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ, ПРОГРАММНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ СЕЙСМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА

Специальность—05.15.11 — «Физические процессы горного производства»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

V

Москва 1992

Работа выполнена в Институте горного дела им.А.А.Скочинского Научный руководитель -

канд.техн.наук А.Д.Рубан. Официальные оппоненты: ^

ИГД им.А.А.Скочинского (140004, г.Люберцы Московской обл.)._

С диссертацией можно ознакомиться в секретариате ученого совета института.

Отзывы в двух экземплярах просим направлять по адресу: 140004, г.Люберцы Московской обл., ИГД им.А.А.Скочинского.

Ученый секретарь , специализированного совета

проф.,докт.техн.наук В.Л.Шкуратник,

I >.02

канд.техн.наук

А.Н.Номраков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие и совершенствование техники и технологии горного производства предъявляют гговышешше 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-бросоопасных пластов. Анализ возмогашх методов непрерывного контроля показывает, что наибольшей информативностью и дальностью прогноза обладают сейсмоакустические методы.

На основе метода пассивного сейсмоакустического контроля в странах с высокоразвитой горнодобывающей промышленностью (ЮАР, Канада, США, ФРГ, 1П1Р, ЧСФР, КНР) широкое распространение получил микросейсмический 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 сейсмоакустического контроля. Аппаратурная завершенность существующих устройств не позволяет использовать их в физической структуре цифровых автоматизированных систем контроля. Кроме того,практика применения дашшх 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 непрорывном 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 достигауто в результате совершенствования методических приемов, позволяющих уменьшить объем перораба-

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 существующими 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 сейсмоакустиче-ской эмиссии для оценки состояния массива в рейте реального времени.

Методы исследования. В основу работы положены теоретические методы, включающие моделирование на ЭВМ режима регистрации и анализ записи сейсмического сигнала в реальном времени; экспериментальные методы для изучения изменения 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 на фоне техногенных помех в

режиме реального времени, позволяющие локализовать очаги данных импульсов и осуществлять нормативный технологический прогноз.

Реализация работы. Шахтные испытания программных и технических средств системы контроля проведет! на шахте им.Газеты "Социалистический Донбасс" в 1990-1991 гг.

Апробация работы. Диссертационная работа, а также составля -ющие ее разделы и отдельные положения докладывались на семинарах лаборатории горного давления, контроля.« управления состоянием массива ИГД им.А.А.Скочинского (г.Люберцы), VII Всесоюзной научной школе "Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горних породах и выработках" (г.Симферополь, 1990 г.), на конференции по автоматизации в горном деле (ИСАМ-92, 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 страшщах машинописного текста, содержит 36 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 92 наименований и 3 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В настоящее время ведутся обширные исследования в области создания методов и средств сейсмоакустического контроля В таких институтах, как ИГД им.А.А.Скочинского, ДонУги, ИГМ (Грузия), МГД СО РАН, ЛФТИ им.Иоффо. Вопросам интерпретации шахтной сейсмической информации о состоянии разрабатываемого угольного пласта посвящены работы М.С.Анциферова, Н.Г.Анциферовой,,Н.Я.Азарова, В.С.Ямщикова и др. Однако вопросы устойчивости определения координат сейсмоакустических очагов и надежности идентификации сейсмических импульсов с использовшшем современных компьютерных средств до настоящего времени в отечественной практике исследованы недостаточно. Решение этой задачи позволяет перейти к созданию и использованию в угольной (горнодобывающей) промышленное ■• ти полностью автоматизированных систем контроля, обеспечивающих тох}|ические службы шахт надежной информацией об уровне сойсмо-акустической активности в местах наибольшей концентрации очтгов.

Задача восстановления координат очагов импульсов САЭ для участка углепородного массива аналогична во многом проблеме определения координат очага землетрясения в сейсмологии как по временным параметрам, так и но прогностическим характеристикам. Прямое перенесение методов восстановления координат очага сейсмического события, рассчитанных на применение в сейсмологическом диапазоне частот" 0-30 Гц, в зону выработки горного массива невозможно. Это связано прежде всего с различием волновых картин в том и другом случаях. Для сейсмологических наблюдений характерно наличие двух типов волн (Р.Б), тогда как для измерений в диапазоне до I кГц и выше наблюдаются, кроме указашшх, волны типа головных - Р1, обменные - Р$, и им подобные, а также каналовые (типа Релея или Лява) в зависимости от поляризации приемника. Кроме того, особенности возникновения импульсов САЭ в угольном пласте заключаются в том, что масштабы очага невелики, и поэтому нужно отслеживать сигналы на малых базах. Это вызывает необходимость вести измерения на временных интервалах, на которых волновые пакеты полностью не разделяются,и поэтому существует вероятность неверной идентификации типа волн.

Наиболее распространенным подходом к определению гипоцентра очага сейсмического события является лучевое приближение, основанное достаточно строгих положениях волновой теории.

Лучевое приближение в параметрическом виде описывается ураву пением годографа:

, (I)

у(1- с р) сЦ1-сУ)

где р = = аг/сг = ...-гагое^с^ (для слоисто-одноро-

дной среды).

Поскольку переменные с*; и с,- , определяющие параметр р , для ограниченного участка угольного пласта можно считать медленно меняющимися, то лучевым приближением можно пользоваться на уровне геометрической сейсмики, согласно которой волны в рассматриваемой среде распространяются вдоль луча. При атом ошибка восстановления координат очага импульса САЭ для зоны Фронеля связана с толщиной данного луча

VI к = \/(МйЛЩ±Л.и/8 , (2)

где л - длина волны; £ - расстояние пробега волны от источника до сойсмоприемника; дЛ.дЛ - ошибки определения, связанные с погрешностями измерения скорости и времени распространения сейсмических волн.

Тогда часть ошибки восстановления гипоцентра, которая поможет бить учтена никаким алгоритмом,определятся как

Wm=\/AL/8. (.'i)

Для разработки автоматизированного способа локализации ь зоне выработки, учитывающего положения обобщенной теории распространения волн, алгоритмизированы следующие метода: "азимутов", "окружностей", "заданных скоростой", "первых вступлений".

Методы локализации в зависимости от. способа подготовки данных разделены на две группы. К первой относятся методы восстановления координат очагов сигнала на основе сопоставления времени вступления однотипных' пакетов волн: методы "азимутов" и "первых вступлений".

При использовании "метода" азимутов для любых двух приемников по разности времени прихода волны AÍ определяется кажущаяся скорость vK=l/ût (i - величина акустической базы). Кажущаяся скорость vK для непродольного профиля (источники колебаний и приемники расположены не на одной прямой) и истинная скорость v0 связаны соотношением vK =v„/sin<x {<х- угол между нормалью к середине базы и углом подхода сейсмической волны).

Тогда азимут на источник колебаний определяется по формуле

а = aicsin = aicsin (-——). í4)

v0 U tvj

Точка пересечения азимутов дает координаты очага.

Метод "порвих вступлений": путь I , пройденный от источника колебаний до ¿-го геофона, отличается от пути, пройденного от того же источника до ближайшего геофона на величину ü'L^vdt-'t,).

Алгоритм построен на линеаризации выражения_.

\/(XrXa)^(YrYBf+ALi=\/(Xi-Xll)1^lYi ~ Y,)1',' (5)

где tj - время регистрации сигнала на м геофоне; - координаты геофонов; XgYt - координаты очага.

Ко второй группе относятся методы восстановления расстоя ния до очага на основе разделения регистрируемого сигнала на" пакеты монотюпшх волн и сопоставления разности времен регистрации отдельных пакетов: методы "окружностей" и "заданных скоростей".

Метод "окружностей" восстанавливает координаты очага путем расчета геометрических мест точек, для которых справедливо

следующее уравнение

= = к<': (6)

где ир - скорость продольной волны; V, - скорость волны типа Б ; ^ - время прихода определенного типа волны на 1-й приемник.

Число приемников должно быть не меньше трех.

Метод "заданных скоростей" также основан на положении (6), принятом в сейсмологии.

Высокие точность (методическая погрешность локализации составляет сотые доли метра) и скорость получения результата данным методом (время расчета - десятки миллисекунд) связаны с решением системы уравнений в матричной форме:

Г х, + Г»: - V, ;

' ■ I 1

< (х-хг)г + (у-уг)г*кг<с1; (?)

(х-х3)г + (*-у,)2*К2гг3 .

Точность решений по каждому алгоритму неодинаковая. Однако, выбор алгоритма, предпочтительного для режима реального времени только по фактору точности не приемлем, вследствие того что регистрация сигнала в реальном времени может содержать как аппаратурные # так и методические ошибки. Наиболее сложным . является определение по всем каналам времени прихода второй волны(К или Ц Более того, возможны случаи неверной идентификации (возможна смена фазы по каким-то каналам, что связано с геометрией расположения датчиков). Поэтому для оценки устойчивости метода было проведено статистическое моделирование с учетом реальной регистрации сигналов. Алгоритмы оценивались по таким критериям как остаточная погрешность, связанная с примене!шем оптимизационных методов; методическая устойчивость к погрешности исходных данных; погрешность, связанная с конкретной расстановкой сейсмопри-емников в поле контроля; скорость обработки исходных данных каждым методом с точки зрения его применения в системе реального времени; погрешность, обусловленная возможностью разрядной сетки процессора, установленного в ЭВМ ДВК-3.

Был разработан способ сопоставления выбранных алгоритмов определения координат гипоцентров источника сигналов: в предпо-6

ложении известшх скоростей продольной и поперечной волн на заданной площади моделируется точечный очаг САЭ и рассчитывается время регистрации прихода соответствующих типов волн на сейсмоприемниках, расположенных в одном из реально возможных положений: на параллельных базах, взаимноперпендикулярных, на одной прямой или в вершинах четырехугольника произвольной формы. Полученные значения поступают в программу восстановления координат очагов сигналов САЭ. Полученные координаты сравниваются с промоделированными. Результаты расчета функции распределения методической погрешности на контролируемой площади распечатываются в виде карт изолиний нормированной погрешности (рис.1).

7 9 11 13 15

11 13 15

Рис. I. Распределение методической погрепнооти на контролируемой площади (160x160 м), вцрагенное в процентах относительно максимальной величины ________акустической^база: _

а - метод "азимутов", 1акстальная погрешность - 50 и;' 5- метод "заданных скоростей", максимальная погропшооть - 0,8 и

Доказано, что метод расчета, основанный на законе распределения кажущихся скоростей (см. рис.1), имеет собственную ошибку, связанную с тем, что линии равных значений разности времени прихода априорно аппроксимируются прямыми, хотя на самом деле они являются гиперболами. Этот метод не приемлем для осуществления контроля в ближней зоне, т.е. вблизи выработок.

Для возможных вариантов идентификации сигнала выбраны методы "заданных скоростей" (см. рис.1), "первых вступлений", практически свободные от ошибок счета, наиболее устойчивые к погрешностям регистрации- вступлений волновых пакетов в автоматическом режиме и произвольному расположению сейсмоприемников в зоне контроля. г,

Вычислительный эксперимент показал, что при допустимо возможных погрешностях регистрации, связанных с заданием величины амплитудного уровня и с дискретизацией сигнала, отклонения в определении местоположения очага составляют: при расчете методом "азимутов" - 30-170м ; методом "первых вступлений"- 60-160М ; методом "окружностей"- 5-25м ; методом "заданных скоростей"-ЫОм.

п_ ___

II

\

Ч5 г \

з 44 1

О 5 10 15 20 <х,$,%

Рис. 2. Распределчние минимально необходимого числа наблюдений л. для идентификации счкплч на фойе помех методом последовательного анализа (л, в - ошибки 1-го,и 2-го род" соответственно)

Практически ошибка определения времени вступления связана со способом выделения сейсмоакустического импульса на фоне тохноген-ных помех. Задача идентификации сейсмоэкустического сигнала по своей постановке соответствует классу задач о критериях принятия статистических решений. Исходя из известных априорных соображений для решения данной задачи выбран критерий последовательного анализа (метод Вальда). Построены графические зависимости оптимального числа отсчетов пт1п по формуле

= £п(6/(1-а)) + (1-1)еп((1-*)/а)] , (8)

необходимого для выделения полезного сигнала при изменении уров-8 "

ня значимости a, S в пределах 5-10% и заданном отношении A/G (сигнал/шум) (рис.2). Как видно на рис.2 (кривые 2-4), доверительный интервал задания отношения A/G для процедуры выделения сигнала на фоне помех по одной точке (что соответствует записи сигнала по превышению амплитудного уровня) равен 1,5-3.

Предложенная в работе процедура определения момента вступления полезного сигнала, реализует преимущества метода Вальда 'по двум ближайшим текущим отсчетам (кривая 2, отношение А/& допустимо в интервале 1,2-1,4). Такая процедура более устойчива к заданию величины отношения А/В , которая является ключевой в решении задачи идентификации и позволяет свести ошибку фиксации вступления к величине дискретизации сигнала.

Алгоритм идентификации импульса САЭ представляет собой комбинацию используемых в сейсмоакустике величин и ориентирован на решение задачи локализации:

- статистика, соответствующая С - шуму, набирается на эталонных участках записи из тракта регистрации, заведомо не содержащей сейсмического сигнала ;

- производится оценка величины размаха амплитуды по текущим отсчетам;

- критериальное значение уровня срабатывания принимается оператором для конкретной шумовой обстановки согласно рекомендациям, представленным в работе. Этим достигается предельно возможное быстродействие процессора, а вероятность ложных срабатываний уменьшается до 0,1.

Однако особенность записи сигнала в системе реального времени заключается в том, что по текущим оцифрованным значениям необходимо провести процедуру "отбраковки" тагах импульсов, как помехи. Поэтому вводится дополнительная процедура по повышению надежности идентификации с учетом методических принципов, Еыте-кающих из теории сейсмических сигналов:

- полезный сигнал сейсмоакустической эмиссии имеет частотный диапазон 80-1000 Гц;

- количество вступлений (фаз) должно быть не менее трех для каждого цуга волн (для колоколообразного импульса или импульса Пузырева);

- длительность активной части сигнала не превышает 200-300мс.

Для идентификации и исключения ложных срабатываний осуществляется:

- оценка текущей частоты путем набора, количества отсчетов,

соответствующих заданному количеству переходов через нулевой уровень (базовый) и, если заданное количество не набирается на активной длительности сигнала, .отнесением его к помехам (это соответствует, например, шуму от работы конвейера);

- оценка активной длительности сигнала, и если она превышает 200 - 300 мс., (в зависимости от величины уставки) сигнал отно-.сится к помехам (это может соответствовать работе отбойного молотка ).

Для отработки процедур применяются относительно простые и быстрые программные средства.

Вместе с тем остается еще некоторое количество импульсных сигналов, например одиночные удары, которые в автоматическом режиме будут отнесены к сейсмоакустическим событиям, выделить их при использовании простых процедур не удается, поэтому серия записанных сигналов должна рассматриваться в фоновом режиме и их идентификация должна производиться путем сопоставления с данными других приемников.

Алгоритм локализации включает в себя процедуру идентификации волн Б-типа в автоматизированном режиме.

Для последующих процедур идентификации, наилучшим образом удовлетворяющих режиму'реального времени с буферизацией сигнала, был проведен анализ метода "скользящих окон", который состоит в том, что производится последовательное вычисление сумм квадратов амлитуд, взятых на каждом шаге квантования текущего сигнала в реальном масштабе времени в "малом" и "большом" окне, причем "малое" окно опережает "большое" на некоторый интервал времени (заданное количество отсчетов). Далее вычисляется отношение полученных сумм, и в тот момент, когда это отношение(с нормировкой на длину интервала) превышает некоторое заданное число, делают вывод о начало сигнала. С помощью данной процедуры необходимо было установить возможность выделения волновых цугов, относящихся к целевым волновым пакетам (Р,, /? или I). Как видно из рис. 3, для получения разрешенной картины необходимо увеличивать расстояние между окнами измерений,а отношение размеров "малого" окна к "большому" уменьшать (около 10«), так как увеличение размеров"большого"окна повышает чувствительность разделения в области первых вступлений и вследствие инерционности девает невозможным идентификацию последующих вступлений, соответствующих волнам /? или и , тогда как определение времени прихода второй волны необходимо для ■последующего определения координат очага. , 10

О 100 200 ¡00 Ш 500 600 700 800 900 1000 0,0 ис {отсчт)

Рис. 3. Выделение монотипных волновых пакетов зарегистрированного сигнала в фоновом рехимэ методом "скользящих окон" (размер йольшогсС окна - 50, "малого" - 10, интервал - 20)

Проведенный анализ показал, что рассмотренный метод целесообразно применять в фоновом режиме при уже зарегистрированном сигнале, который следует обрабатывать, последовательно варьируя длину окон для выделения одного из целевых цугов.

Анализ других процедур детекции типов волн, распространенных в сейсмологии, а также многочисленные натурные эксперименты позволили прийти к заключению, что второе вступление сигнала в автоматическом режиме в системе следует связать с максимумом .огибающей, которая, как правило, соответствует фазе Эйри, интерференционной волны определенной поляризации.

В соответствие с задачами исследования разработан комплекс программных и технических средств. Комплекс объединяет сеть сбора и передачи информации в шахтной системе и поверхностный вычислительный комплекс, ядром которого является ЭВМ ДВК-ЗМ.

В состав технических средств системы входят: полный комплект аппаратуры ЗУА-4(6), блок сбора данных, модуль волоконно-оптический, устройство параллельного обмена И2 (1БКС-180-032), ЭВМ ДВК-3.03 (4М).

Регистрация и передача данных осуществляются следующим образом. Сигналы сейсмоакустической эмиссии регистрируются геофонами аппаратуры ЗУА-4(6), преобразуются в электрические сигналы и передаются по тракту этой аппаратуры в- вычислительный комплекс. Сейсмоакустические сигналы вводятся через АЦП, включенный в состав блока сбора данных.

Программная структура обладает иерархичностью и модульностью обработки входной сейсмоакустической информации. Программные модули структуры разделены по функциональному назначению на три основные группы: обработка, моделирование и отображение.

Технические и программные средства опробованы на шахте им. Газеты "Социалистический Донбасс" ПО Донецкуголь.

Для регистрации сейсмоакустической эмиссии использовались геофоны СА-Б, установленные в шпурах, пробуренных из борта выработки на глубину 2-4 м. Датчики располагались попарно в вентиляционном и откаточном штреках исследуемого забоя, расстояние между парами составляло 40-120 м. Указание датчики размещались в соответствии с методикой оценки ОАЭ с учетом расстояния от добычного фронта (более 30м). Были собраны и обработаны массивы дашрх сейсмоакустической эмиссии угольных пластов и технологических шумор при работе различного вида оборудования. На серии

из 100 явлений были статистически исследованы закономерности достоверной идентификации импульсов в автоматическом режиме. Сравнение данных операторского контроля и регистрации автоматическими средствами было проведено по критерию Стьюдента, который показал статистическую значимость полученных результатов на уровне 5-ЮЖ.

В результате исследования параметров сейсмоакустических импульсов удалось создать процедуры обработки, приемлемые по своим вычислительным ресурсам для применения на ПЭВМ малой и средней производительности, стоимость которых не превышает (сопоставительно) стоимости 20 т угля, при общем эквиваленте системы 8001000 т, что доступно большинству шахт.

кшульс в кровле; О" ст.гаульс в пласта

Методика локализации сейсмоакустического события была реализована в программном комплексе применительно к автоматизированной системе ШАА-1 сейсмоакустического и сейсмического контроля массива (рис.4).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена актуальная научная и практическая задача повышения эффективности прогноза и контроля процесса разрушения горного массива на основе методики автоматизированной идентификации сейсмоакустического импульса, позволяющей локализовать очаги сейсмоакустических импульсов в режиме реального времени.

Основные выводы и практические результаты заключаются в следующем:

1.На основе математического моделирования регистрации сигнала в режиме реального времени разработан способ локализации, устойчивый к возможным погрешностям регистрации волновых пакетов, позволяющий добиваться точности результатов локализации до 10 метров и приемлемый для контроля в зоне выработки при простоте конфигурации системы, произвольном расположении сейсмоприем-ников. Определены допустимые временные погрешности регистрации в автоматическом режиме сигналов'(диапазон до 1,0-1,5 кГц) при их слабой волновой р'азрешенности.

2. С учетом цифровой обработки сигналов программируемыми микропроцессорными средствами- разработан алгоритм выделения сейсмоакустического импульса на фоне техногенных помех в режиме реального времени.Алгоритм позволяет осуществлять гибкую и быструю настройку на текущий сейсмоакустический режим работы благодаря заданию размера претриггара и критериальных параметров идентификации импульса.

3. Предложена процедура определения момента вступления^сейсмического импульса, реализующая достоинство метода последовательного анализа, которое заключается в том, что воличина погрешности регистрации вступления первой фазы в меньшей степени зависит от задания отношения величин сигнал/шум, в большей - от аппаратурной дискретизации сигнала в системе, что существенно улучшает результаты локализации.

4. Разработан рациональный комплекс прогностических параметров сейсмоакустической эмиссии для текущего контроля за достоянием горного массива в зоне выработки: момент превышения амплитудного уровня (регистрация волны Р-тила), время достижения максимума огибающей (волна' Б-тнпа), величина максимальной амплитуды, расчетная Средняя величина квадрата амплитуд сигнала (энергетическая характеристика), количество переходов через нулевой 14

уровень, зарегистрированное за выбранный временной интервал (аналог кажущейся частоты).

5. Создан комплекс программных и технических средств для автоматизированной регистрации и анализа данных сейсмоакустичес-кой эмиссии в масштабе реального времени для решения задач локализации и технологического прогноза и разработки новых методов сейсмопрогноза.

6. Анализ собранных и обработанных данных сейсмоакустической эмиссии показал, что разработанная процедура идентификации по фронту вступления импульса дает минимальную временную ошибку регистрации сигнала в автоматическом режиме ( 2-0,2 мс), что позволяет решать задачу локализации в зоне выработки.

7. Установлено, что тенденции изменения данных при измерении параметров эмиссии, зарегистрированной автоматизированными средства?,га и оператором службы сейсмопрогноза в течение смен контроля, отличаются не более чем на 5-ЮЖ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:- '.'"'.

I. Принципы построения алгоритма обработки данных контроля состояния углепородного массива// Математические методы и вычислительная техника в торгом доле: Научн.сообщ. ИГД им.А.А.Ско-чппского, IS89. - С. 23-2G (созвторы А.Д.Рубан, А.Б.Черняков). ■ 2. Физическая и прогребшая структуры ■ экспериментальной автоматизированной сейсмоакустической системы контроля динамических явлений в горном массиве// Деформирование п разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горних породах и .выработках : Тезисы докл. VII Всесоюзной научной скол;, 5-12 сентября 1990 г.- Симферополь, 1990.- С.170 (соавторы. А.Д.Рубан, А.Г.Васильев)

3. Использование метода Вальда для классификации угольных шахтбпластов по выбросооп?скости.// Физико-технические способы и процессы разработки и обогащения полезных ископаемых,- М.: Ротапринт ИПКОН АН СССР,1989.-С.Б2-Б4 (соавторы В.Г.Суровцев, Г.М. Грач)

4. Сравнительный анализ алгоритмов расчета гипоцентров очагов сейсмоакустической эмиссии пласта // Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках : Тезисы докл. vii Всесоюзной научной школы, 5-12 сентября 1990 г.- Симферополь, 1990.- С.228-229 (соавтор Б.В.Шухман).

5. Программная структура экспериментальной автоматизированной сейсмоакустической системы контроля' динамических явлений в горном массиве // Внезапные выбросы угля и газа, рудничная аэрология: Науч.сообщ./Ин-т горн.дела им.А.А.Скочинского.- м., 1992-С.164-160.