Науковий вісник НГУ

Аналіз структури вугільного пласту методом акустичної геолокації

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 24 липня 2014

Опубліковано: 09 липня 2013

Перегляди: 4933

Aвтори:

О.М. Шашенко, доктор технічних наук, професор, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, завідувач кафедри будівництва та геомеханіки, проректор з міжнародних зв'язків, м. Дніпропетровськ, Україна

В.М. Журавльов, кандидат технічних наук, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, старший науковий співробітник кафедри будівництва та геомеханіки, м. Дніпропетровськ, Україна

Е.В. Масленников, кандидат технических наук, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, старший науковий співробітник кафедри будівництва та геомеханіки, м. Дніпропетровськ, Україна

М.С. Дубицька, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, аспірантка кафедри будівництва та геомеханіки, м. Дніпропетровськ, Україна

Реферат:

Мета. Розробка заходів щодо ефективного відпрацювання вугільних пластів і підвищення продуктивності праці в умовах шахт, небезпечних за раптовими викидами вугілля та газу і тими, що містять приховані геологічні порушення диз'юнктивного типу.

Методика. Використання акустичних коливань у якості носія інформації про напружений стан і структурну організацію породного масиву, що відпрацьовується, – є найбільш перспективним напрямом при дослідженні об'єктів засобами неруйнівного контролю. Це пов'язано з тим, що кінетична енергія зондуючого сигналу, що передається в акустичному хвилеводі, взаємодіє з внутрішньою потенційною енергією середовища поширення. У залежності від внутрішньої енергії хвилеводу змінюється індекс модуляції параметрів акустичного сигналу. Даний процес, залежно від поставленого завдання, дозволяє аналізувати параметри напруженості та порушення цілісності породного масиву, що відпрацьовується.

Результати. Отримано позитивні результати застосування методу та  апаратури для прогнозування зон аномальних концентрацій напруг при проходженні виробок у зонах геологічних порушень для автоматичного керування роботою прохідницьких і очисних комбайнів. Надійність методу та апаратури акустичного контролю, ефективність, універсальність і сумісність з іншими технічними засобами дозволяють розглядати даний напрям, за умови теоретичного обґрунтування основних параметрів розповсюдження акустичних коливань у складно-структурному породному масиві, як основний для розробки автоматизованих систем геомеханічного моніторингу при підземному видобутку корисних копалин.

Наукова новизна. Доведено факт інформаційної фазової модуляції низькочастотних огинаючих спектральної щільності потужності зондуючого акустичного сигналу. Уперше запропоновано застосування методу фазової демодуляції функції спектральної щільності потужності для акустичного контролю й прогнозування зон аномальних концентрацій напруг при проходженні виробок у зонах геологічних порушень.

Практична значимість. Розроблена методика проведення досліджень підтвердила свою працездатність у цілях забезпечення томографії незайманої області масиву для умов шахти "Дніпровська". У результаті проведених вимірювань виявлена межа геологічного порушення та дана характеристика міцністних властивостей масиву всередині порушення та поза ним. Розроблено та виготовлено датчик для проведення вимірювань відповідно до умов шахти „Дніпровська“.

Список літератури / References:

1. Анциферов А.В. Теория и практика шахтной сейсморазведки / Анциферов А.В. – Донецк: ООО „АЛАН“, 2003. – 312с.

Antsyferov, A.V. (2003), Teoriya i praktika shakhtnoy seismorazvedki [Theory and Practice of Mine Prospecting Seismology], OOO “ALAN”, Donetsk, Ukraine.

2. Анциферов А.В. Сейсмическая разведка углепородных массивов / Анциферов А.В. , Тиркель М.Г. , Анциферов В.А. – Донецк: Вебер, Донецкий фил., 2008. – 202 с.

Antsyferov, A.V., Tirkel, M.G. and Antsyferov, V.A. (2008), Seysmicheskayarazvedkaugleporodnykhmassivov [Seismic Exploration of Coal-Bearing Massifs], Veber, Donetsk, Ukraine.

3. Neil, D.M., Hanna, K. and Descour, J.M. (1999), “RockVision3d^тм seismic tomography applications in bump-prone coal mines”, Mine Planning and Equipment Selection 1999 & Mine Environmental and Economical Issues, Dnipropetrovsk, NMUU of Ukraine, pp. 509–520.

4. Шашенко А.Н. Математическая модель огибающей виброакустического зондирующего сигнала неоднородного породного массива / А.Н. Шашенко, В.Н. Журавлев, М.С. Дубицкая // Геотехническая и горная механика, машиностроение – Днепропетровск: Научный вестник НГУ. – 2013. – № 1. – С.57–61.

Shashenko, A.N., Zhuravlev, V.N. and Dubitskaya, M.S. (2013), “Mathematical Model of the Envelope of Vibroacoustic Sounding of Heterogeneous Rock Massif”, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, no.1, pp. 57–61.

5. Шашенко А.Н. Анализ математической модели модуляции полной фазы огибающей виброакустического зондирующего сигнала в задаче геолокации дисперсионных свойств неоднородного породного массива / А.Н. Шашенко, В.Н. Журавлев, М.С. Дубицкая // Геотехническая и горная механика, машиностроение – Днепропетровск: Научный вестник НГУ. – 2013. – № 2. – С. 68–73.

Shashenko, A.N., Zhuravlev, V.N. and Dubitskaya, M.S. (2013), “Analysis of Mathematical Model of Modulation of Full Phase Envelope of Vibroacoustic Sounding Signal in the Problem of Geolocation of Dispersion Properties of Heterogeneous Rock Mass”, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, no.2, pp. 68–73.

6. Журавлёв В.Н. Свойства стационарности зондирующего угольный пласт виброакустического информационного сигнала / В.Н. Журавлёв, Е.В. Масленников, И.В. Кондратюк // Сбірник наукових праць НГУ. – Дніпропетровськ: НГУ, 2010. – № 34. –  Т.1. – С.192–199.

Zhuravlev, V.N., Maslennykov, Ye.V. and Kondratyuk, Ye.V. (2010), “Properties of stationary of probing coal seam vibroacoustic data signal”, Collection of Scientific Papers of NMU, no.34, T. 1, pp. 192–199.

7. Гайдышев И. Анализ и обработка данных: специальный справочник / Гайдышев И. – СПб.: Питер, 2001. – 752с.

Haydyshev, I. (2001), Analiz i obrabotka dannykh: spetsyalnyi spravochnik [Analysis and Data Processing: Special Reference Book], Piter, St. Petersburg, Russia.

2013_3_shashenko
2014-07-24  314.97 KB  895

• < Попередня
• Наступна >