Взаимосвязь параметров электромагнитных сигналов с изменением напряженно-деформированного состояния горных пород

• Автор: Яворович, Людмила Васильевна
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 196 с. : ил.

1. Анализ изученности проблемы. Постановка задач исследований

1.1. Предпосылки к изучению явления механоэлектрических

преобразований энергии в горных породах

1.2. Природа электромагнитной эмиссии, возникающей при

нагружении твердых тел

1.3. Прочностные свойства твердых тел и электромагнитная

эмиссия

1.4. Возможность оценки напряженного состояния по параметрам

электромагнитной эмиссии

1.5. Закон распределения вероятностей появления электромагнитных

сигналов и спектральное распределение мощности сигнала

1.6. Взаимосвязь акустической эмиссии в процессе механического
воздействия с изменением электромагнитной эмиссии
1.7. Постановка задачи исследования
2. Аппаратурное и методическое обеспечение лабораторных и
полевых исследований. Объекты исследований
2.1. Методическое и аппаратурное обеспечение при квазистатическом нагружении
2.2. Методическое и аппаратурное обеспечение лабораторных
исследований при ударном нагружении
2.2.1. Возбуждение ударной нагрузки стальным шариком
2.2.2. Возбуждение ударной нагрузки электромеханическим
ударником
2.3. Аппаратуры и методика измерений в полевых условиях
2.4. Геолого-тектоническое описание объектов натурных

исследований
2.4.1. Горно-геологические и гидрогеологические условия Таштагольского рудника
2.4.2. Физико-механические свойства пород и руд месторождения
2.4.3. Геологическая характеристика оползневого участка Ставлухар
2.5. Петрографическое описание исследуемых образцов горных
пород
3. Взаимосвязь интенсивности электромагнитной эмиссии с изменением напряженно-деформированного состояния горных

пород
3.1. Оценка возможности контроля напряженно-деформированного
состояния горных пород по параметрам электромагнитного сигнала
3.2. Взаимосвязь интенсивности ЭМС с напряженно-деформированным состоянием модельных образцов
3.3. Выявление закономерностей процесса разрушения образцов
горных пород по интенсивности ЭМЭ
3.4. Взаимосвязь изменений напряженно-деформированного
%■ состояния и интенсивности ЭМЭ в натурных условиях
3.4.1. Исследование электромагнитной активности по глубине выработки
3.4.2. Влияния перераспределения напряжений в массиве на интенсивность электромагнитной эмиссии
3.4.3. Исследование взаимосвязи быстрых и медленных изменений
напряженно-деформированного состояния массива горных пород с вариациями интенсивности электромагнитного потока
Выводы по 3 главе
4. Взаимосвязь параметров электромагнитного сигнала с изменением напряженно-деформированного состояния горных пород

4.1. Изменение амплитудно-временных параметров
электромагнитного сигнала от действующих напряжении для образцов горных пород
4.2. Распределение параметров электромагнитного сигнала на
различных этапах напряженного состояния горных пород
4.2.1. Моделирование длительности регистрируемого сигнала
4.2.2. Исследование распределений параметров ЭМС накануне
геодинамических событий
4.3. Взаимосвязь длительности ЭМС с размерами структурных
^ элементов в образцах горных пород
4.4. Применимость графика повторяемости для контроля за
изменением напряженно-деформированного состояния горных пород по параметрам ЭМС
4.4.1. Исследование закона повторяемости на образцах горных
пород
4.4.2. Исследование закона повторяемости на натурных объектах
Выводы по главе
5. Исследование влияния динамического воздействия на
^ параметры электромагнитного сигнала
5.1. Влияние текстурных особенностей образцов горных пород на
параметры электромагнитного сигнала при динамическом воздействии
5.1.1. Механоэлектрические преобразования в слоистых горных
породах
5.1.2. Обоснование оценки пористости по амплитуде ЭМС
5.2. Исследование влияния влажности на параметры ЭМС
5.3. Влияние проводимости на параметры ЭМС на примере горных
пород Таштагольского месторождения
Ш 5.4. Оценка возможности контроля структурно-текстурных
нарушений по параметрам ЭМС

2.2.1. Возбуждение ударной нагрузки стальным шариком При исследовании параметров ЭМС от пористости и влажности для образцов песчаника в качестве механического воздействия использовали метод однократной нормированной ударной нагрузки, создаваемой стальным шариком, сбрасываемым на торцевую поверхность образца с фиксированной

высоты, что обеспечивало стабильность параметров упругого возмущения на исследуемый объект. Масса шарика составляла 50 г.
Блок-схема экспериментальной установки представлена на рис. 2.2 Образец (1) Рис.2.2. Блок-схема установки для ударного зажимался плотно в тисках
нормированного воздействия на образцы горных пород с так что часть боковой
одновременной регистрацией электромагнитного сигнала ,
г поверхности образца
осталась свободной. С этой стороны, на расстоянии 2 мм помещался емкостной
датчик (4). С высоты 15 см на торцевую поверхность образца сбрасывали
стальной шарик (3). В момент удара шарика о поверхность возникал
электромагнитный сигнал, который фиксировался на электронном
осциллографе. Линия задержки (5) служила для синхронизации запуска
осциллографа.
При проведение экспериментов по исследованию механоэлектрических преобразований в слоистых горных породах ударное возбуждение с помощью стального шарика проводилось на установке, представленной на рис. 2.3.
V-