ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Является результатом научно-исследовательской работы.

В глубоких подземных выработках с помощью измерителя фотонной эмиссии ИФЭ-1 после проведения технологических взрывов ВВ в забоях горных выработок измеряют интенсивностьn [ ]и мощность электромагнитного излучения Ф _е[Вm,].При этом, пользуясь переключателем диапазонов чувствительности регистратора измеряют высокочастотную часть диапазона с наибольшей мощностью излучения.

Объемную плотность энергии разрушения пород с использованием образцовых светофильтров определяют по энергиям регистрируемых фотонов с граничной частотой, которые равны энергиям соответствующих основных уровней атомов.

Е _ф =hn_г= e_в.ур.,(1)

где Е _ф - энергия фотона;h -постоянная Планка;n_г- граничная частота фотона;e _в.ур.- энергия возбужденного уровня атома.

Поскольку в исследуемых условиях все атомы в породах находятся в возбужденных состояниях, а уровни заселенностей атомов возбуждениями определяются фотонами с максимальной частотой, то объемную плотность опасной потенциальной энергии разрушения горных пород можно рассчитывать из уравнения (2), колонка 3 табл.1.

Е"_v= hn_гn _v, (2)

где Е"_v- объемная плотность потенциальной энергии локального участка массива горных пород;n _v- количество атомов в единице объема горных пород.

Объемная плотность энергииi-го химического элемента в составе стационарного состояния горных пород рассчитывается с применением результатов анализа минерального и химического состава пород по формуле

Е_vi=a²zdm(М _p+М _n) с ²n _v,(3)

где Е_v-объемная плотность энергии стационарного состояния горных пород;a- 1/137 - постоянная тонкой структуры;z- атомный номер;d-валентность;m- количество химического элемента в частях;М _р- масса протона; М_n- масса нейтрона; с - скорость света в вакууме.

Объемная плотность энергии всех химических элементов, составляющих единицу объема породы, равна

(4)

Объемная плотность энергии разрушения равна энергии реальных связей элементов, которая меньше объемной плотности энергии стационарного состояния в К _с.о. раз за счет отличия реальной структуры породы от ее идеальной структуры.

Тогда объемная плотность энергии разрушения реальных пород, колонка 2, табл. 1, равна

Е'_v=Е_v/К _с.о., (5)

где Е' _v - объемная плотность энергии разрушения пород; К _с.о. - коэффициент структурного ослабления.

Отношение объемной плотности опасной потенциальной энергии горных пород Е''_vк объемной плотности энергии, необходимой для их разрушения Е' _v, представляет показатель удароопасности, колонка 4, табл.1, В'.

В' = Е'' _v/Е' _v. (6)

Потенциальная энергия горных пород может быть оценена по критическим значениям мощности излучения.

Энергии регистрируемых фотонов, определенные с помощью образцовых светофильтров, при регистрации в режиме счета фотонов, могут быть определены по данным показателей электронного счетчикаn_фи измерителя мощности, колонка 5, табл. 1, Фе:

, (7)

где Е _ф - энергия фотона;n_ф- число фотонов.

Экономический эффект заключается в оперативном и точном определении возможного динамического проявления краевой части массива пород и предсказании возможных масштабов разрушения, поскольку расстояния взаимодействийlопределяются величиной энергии Е, а также, следовательно «величиной мощности излученияФ _е».

Таблица 1

Критерии удароопасности массивов горных пород

Таштагольского месторождения

Разработан метод расчета энергии связи, (разрушения), расстояний взаимодействий и радиусов компонентов литосферы (шахтного поля) Земли, который более с пользой для себя и производства могут использовать взрывники и военные.