Математическое моделирование распределения скоростей упругих волн в окрестностях горных выработок для повышения эффективности геоакустических методов контроля

Математическое моделирование распределения скоростей упругих волн в окрестностях горных выработок для повышения эффективности геоакустических методов контроля

Автор: Данилов, Георгий Вадимович

Шифр специальности: 05.13.18

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2006

Место защиты: Москва

Количество страниц: 160 с. ил.

Артикул: 2948387

Автор: Данилов, Георгий Вадимович

Стоимость: 250 руб.

Математическое моделирование распределения скоростей упругих волн в окрестностях горных выработок для повышения эффективности геоакустических методов контроля  Математическое моделирование распределения скоростей упругих волн в окрестностях горных выработок для повышения эффективности геоакустических методов контроля 

1. Анализ способов моделирования и исследования состояния массива горных пород в окрестности горных выработок геоакустическими методами
1.1. Основные процессы формирования напряженно деформированного состояния массива горных пород при проведении подземных выработок.
1.2. Геоакустичсские методы исследования и контроля горных пород в массиве.
1.3. Методы математического моделирования сложнонапряженного состояния горного массива в окрестностях подземных выработок.
1.4. Современное состояние методов математического исследования процессов распространения и дифракции упругих волн в неоднородном массиве горных пород
1.5. Выводы по главе 1 и постановка задач исследований.
Таким образом, при выполнении исследования предполагается решить следующие задачи
2. Разработка и исследование математической модели распределения скоростей продольных упругих волн в приконтурном массиве горных пород.
2.1. Моделирование естественного распределения упругих напряжений, обусловленных действием гравитационных и тектонических сил в массиве горных пород
2.2. Моделирование влияния полости эллиптического сечения на распределение упругих напряжений в ее окрестностях.
2.3. Анализ влияния полости эллиптического сечения на изменение распределения естественных упругих напряжений в массиве горных пород.
2.4. Исследование распределения скоростей продольных упругих волн в окрестности полости эллиптического сечения.
2.5. Выводы по главе 2.
3. Разработка алгоритмического обеспечения для гсоакустических исследований приконтурного пространства.
3.1. Математическое обеспечение алгоритмов расчета акустического тракта при контроле окрестности выработок методом акустической локации с учетом изменения скоростей продольных упругих волн
3.2. Математическое обеспечение алгоритмов расчета акустического тракта при контроле окрестности выработки методом прозвучивания с учетом рефракционных явлений
3.3. Методика построения эталонных моделей при геоакустичсских исследованиях приконтурного пространства.
3.4. Выводы по главе 3.
4. Геоакустическис исследования окрестности горной выработки эхометодом и методом прозвучивания.
4.1. Исследование особенностей влияния изменения скоростей продольных упругих волн на характеристики акустического тракта при реализации методов акустической локации в окрестности горной выработки
4.2. Исследование возможности оценки параметров изменения скоростей продольных упругих волн при реализации методов прозвучивания.
4.3. Разработка программного обеспечения для геоакустичсских исследований приконтурного пространства
4.4. Методические основы оптимального выбора параметров контроля окрестностей выработки геоакустическими методами с учетом изменения скоростей продольных упругих волн
4.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Интенсивность этих процессов определяется исходным уровнем напряжений чем выше общая напряженность пород, тем более интенсивно и быстро происходит их деформирование во времени и перераспределение напряжения в пространстве. Весьма существенное, если не определяющее, влияние на характер и интенсивность протекания реологических процессов оказывают структурные факторы пород и массивов. Проведение и эксплуатация выработок связаны с выполнением ряда технологических операций, в той или иной степени влияющих на напряженнодеформированное состояние вмещающего массива пород. К таким операциям и процессам, непосредственно влияющим на состояние пород вблизи контура выработки, относятся взрывание шпуров, транспортировка ископаемого и породы, перемещение воздушных водяных потоков вентиляционных водоотливных систем, причем первые два фактора являются быстродействующими, оказывающими практически мгновенное влияние, а действие двух других сказывается лишь по истечении относительно длительного периода 3. При этом наиболее явное и существенное воздействие на напряженнодеформированное состояние вмещающих пород оказывают взрывные работы. Воздействие динамических напряжений технологических взрывов, приводящих к появлению волн раздавливания пород и трещииообразования, обусловливают непосредственное изменение напряженнодеформированного состояния пород в приконтурном массиве до м и более 3,5. При этом влияние взрывных работ существенно зависит от естественной неоднородности массива, наличия трещин, контактов различных пород, свободных поверхностей выработок и т. При многократном воздействии взрывных волн и наложении возникающих при этом динамических напряжений на уже существовавшие статические, суммарные значения напряжений могут превышать пределы прочности породы и вызывать дополнительные, постепенно развивающиеся во времени разрушения, также влияющие на динамику напряженнодеформированного состояния массива. Значения напряжений нередко превышают пределы прочности пород, что приводит к разрушению стенок выработок и влияет на напряженное состояние массива в целом. Исследование и контроль напряженного состояния массива горных пород в окрестности выработок являются необходимыми предпосылками решения задачи управления горным давлением, прогнозирования горных ударов и внезапных выбросов, контроля устойчивости выработок при производстве горных работ. Контроль во времени распределения величин упругих напряжений в некоторой системе точек, охватывающей интересующий участок массива между выработками, шпурами и т. Исследование и контроль динамики напряженного состояния массива могут проводиться с использованием акустических методов эхометода и прозвучивания, исследуемых в данной работе применительно к их использованию в слабонеоднородной среде в окрестности выработок, обусловленной изменением распределения естественных упругих напряжений, приводящему к изменению скоростей упругих волн. Современные геоакустические методы и средства контроля горных пород, в массиве находят широкое применение при дефектоскопии массива, определении его физикомеханических и структурных характеристик, оценки напряженнодеформированного состояния, информационного обеспечения оценки и прогноза устойчивости подземных горных выработок и др. Конфигурация, размеры, типы и структура контролируемых горных пород в массиве ограничивают возможности применения того или иного метода. Поэтому выбор геоакустического метода контроля осуществляется в зависимости от поставленной задачи. К ультразвуковым относят акустические методы, использующие ультразвуковой диапазон частот КГц. При этом верхняя граница реально используемых в геоакустическом контроле частот обычно не превышает кГц. Последнее обстоятельство связано со значительным возрастанием затухания ультразвуковых колебаний УЗК в горных породах с увеличением частоты. Указанный диапазон частот определяет необходимость решения УЗ методами задач исследования и контроля массива, требующих достаточно высокой чувствительности и разрешающей способности при выявлении и распознавании неоднородности.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.243, запросов: 244