Анализ структуры угольного пласта методом акустической геолокации

Рейтинг:   / 2
ПлохоОтлично 

Aвторы:

А.Н. Шашенко доктор технических наук, профессор, Государственное высшее учебное заведение „Национальный горный университет“, заведующий кафедрой строительства и геомеханики, проректор по международным связям, г. Днепропетровск, Украина

В.Н. Журавлев кандидат технических наук, Государственное высшее учебное заведение „Национальный горный университет“, старший научный сотрудник кафедры строительства и геомеханики, г. Днепропетровск, Украина

Е.В. Масленников кандидат технических наук, Государственное высшее учебное заведение „Национальный горный университет“, старший научный сотрудник кафедры строительства и геомеханики, г. Днепропетровск, Украина

М.С. Дубицкая, Государственное высшее учебное заведение „Национальный горный университет“, аспирантка кафедры строительства и геомеханики, г. Днепропетровск, Украина

Реферат:

Цель. Разработка мероприятий по эффективной отработке угольных пластов и повышению производительности труда в условиях шахт, опасных по внезапным выбросам угля и газа, и содержащих скрытые геологические нарушения дизъюнктивного типа.

Методика. Использование акустических колебаний в качестве носителя информации о напряженном состоянии и структурной организации отрабатываемого породного массива является наиболее перспективным направлением при исследовании объектов средствами неразрушающего контроля. Это связано с тем, что кинетическая энергия зондирующего сигнала, которая передается в акустическом волноводе, взаимодействует с внутренней потенциальной энергией среды распространения. В зависимости от внутренней энергии волновода изменяется индекс модуляции параметров акустического сигнала. Данный процесс, в зависимости от поставленной задачи, позволяет анализировать параметры напряженности и нарушения целостности отрабатываемого породного массива.

Результат. Получены положительные результаты применения метода и аппаратуры для прогнозирования зон аномальных концентраций напряжений при прохождении выработок в зонах геологических нарушений, для автоматического управления работой проходческих и очистных комбайнов. Надежность метода и аппаратуры акустического контроля, эффективность, универсальность и совместимость с другими техническими средствами позволяют рассматривать данное направление, при условии теоретического обоснования основных параметров распространения акустических колебаний в сложно-структурном породном массиве, как основной для разработки автоматизированных систем геомеханического мониторинга при подземной добыче полезных ископаемых.

Научная новизна. Доказан факт информационной фазовой модуляции низкочастотных огибающих спектральной плотности мощности зондирующего акустического сигнала. Впервые предложено применение метода фазовой демодуляции функции спектральной плотности мощности для акустического контроля и прогнозирования зон аномальных концентраций напряжений при прохождении выработок в зонах геологических нарушений.

Практическая значимость. Разработанная методика проведения исследований подтвердила свою работоспособность в целях обеспечения томографии нетронутой области массива для условий шахты „Днепровская“. В результате проведенных измерений обнаружена граница геологического нарушения и дана характеристика прочностных свойств массива внутри нарушения и вне его. Разработан и изготовлен датчик для проведения измерений применительно к условиям шахты „Днепровская“. 

 

Список литературы / 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), “RockVision3dтм 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.

Files:
2013_3_shashenko
Date 2014-07-24 Filesize 314.97 KB Download 415

Посетители

3480057
Сегодня
За месяц
Всего
89
883
3480057

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по выпускам 2013 Содержание №3 2013 Геотехническая и горная механика, машиностроение Анализ структуры угольного пласта методом акустической геолокации