ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫХ ЭФФЕКТОВ В КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ ДЛЯ ОЦЕНКИ ДИНАМИКИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА В ОКРЕСТНОСТЯХ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ

Предлагается обоснование способов оценки динамики напряженно-деформированного состояния массива в окрестностях горных выработокна основе эмиссионных эффектов в композиционных материалах. Подробно представлены требования к акустическим свойствам таких композитов, в том числе к их акустико-эмиссионной тензочувствительности. Приводится сравнительный анализ тензочувствительности для некоторых композитов и горных пород. Предложен новый эффективный алгоритм цензурирования образцов, основанный на прозвучивании композитов ультразвуковым шумовым сигналом и корреляционной обработке зарегистрированных импульсов. Алгоритм позволяет выявлять дефекты структуры, которые невозможно выявить традиционными время-импульсными методами. Рассматриваются методы и аппаратурное обеспечение, позволяющие производить мониторинг изменения во времени таких параметров, как расстояние зоны опорного давления относительно контура выработки, а также величина приращения максимального главного напряжения в этой зоне. Отмечается возможность применения способов для сигнализации о превышении указанными параметрами заранее заданных критических уровней, характерных для потери выработками их устойчивости.


 Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №17-77-10009).

Ключевые слова

Эффект Кайзера, напряженно-деформированное состояние, массив горных пород, контроль, ультразвук, цензурирование.

Номер: 12
Год: 2018
ISBN:
UDK: 622.02:539.2
DOI: 10.25018/0236-1493-2018-12-0-134-141
Авторы: Николенко П. В., Чепур М. Д.

Информация об авторах: Николенко Петр Владимирович — кандидат технических наук, доцент, Чепур Мария Дмитриевна — студент, МГИ НИТУ «МИСиС», e-mail: ftkp@mail.ru.

Библиографический список:

1. Баклашов И. В. Геомеханика. Т.1. Основы геомеханики. — М.: МГГУ, 2004. — 208 с.

2. Шкуратник В. Л.Николенко П. В. Методы определения напряженно-деформированного состояния массива горных пород. — М.: МГГУ, 2012. — 113 с.

3. Espada M., Lamas L. Back Analysis Procedure for Identification of Anisotropic Elastic Parameters of Overcored Rock Specimens // Rock Mechanics and Rock Engineering, 2017, Vol. 50, Issue 3, Pp. 513—527.

4. Petr W., Lubomir S., Jan N., Petr K., Tomas K. Determination of stress state in rock mass using strain gauge probes CCBO // Procedia Engineering, 2016, Vol. 149, Pp. 544—552.

5. Огильви А. А. Основы инженерной геофизики. — М.: Недра, 1990. — 501 с.

6. Li Q., He J.-J., Li C.-X. Relationship between the ultrasonic velocities and strata pressure of the coalbed methane reservoir in qinshui basin by rock physical testing // Wutan Huatan Jisuan Jishu, 2013, Vol. 35, Iss. 4, pp. 382—386.

7. Nikolenko P. V.Shkuratnik V. L. Acoustic emission in composites and applications for stress monitoring in rock masses // Journal of Mining Science, 2014, Vol. 50, Issue 6, Pp. 1088—1093.

8. Shkuratnik V. L.Nikolenko P. V.Kormnov A. A. Change in the correlation characteristics of acoustic noise in sonic testing of rocks under uniaxial mechanical loading // Gornyi Zhurnal, 2016, Vol. 2016, Issue 6, Pp. 60—63.

9. Lavrov A. The Kaiser effect in rocks: Principles and stress estimation techniques, International // Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2003, Vol. 40, Issue 2, pp. 151—171.

10. Li C. A theory for the Kaiser effect and its potential applications / Proc. 6th Conf. 
AE/MA in Geologic Structures and Materials. Clausthal-Zellerfeld, Trans Tech Publications, 1998, Pp. 171—185.

11. Holcomb D. J.Costin L. S. Detecting damage surfaces in brittle materials using acoustic emissions // Journ. Appl. Mech. Trans. ASME, 1986, Vol. 53, No. 3, Pp. 536—544.

12. Шкуратник В. Л.Лавров А. В. Эффект Кайзера в горных породах, испытавших трехосное нагружение // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2002. — № 1. — С. 52—61.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.