ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

30-046-01

Наименование проекта

Геоэмиссия и геомеханика недр

Назначение

Для безопасного ведения горных работ.

Рекомендуемая область применения

Контроль состояний массивов пород вокруг глубоких подземных обнажений.

Описание

«Результат выполнения научно-исследовательской работы».

Вынужденная фотонная эмиссия обнажениями пород вокруг горных выработок изучалась при фиксации её с единицы площади поверхностей исследуемых участков массивов с помощью приборов, содержащих детекторы, снабженные фотоэлектронными умножителями, и регистраторы, позволяющие управлять режимами регистрации информации.

Регистрируемыми параметрами служили интенсивность излучения, скорость счета фотонов , мощность излучения и частотаn[Гц]. При регистрации в режиме счета фотонов с использованием образцовых светофильтров можно определять средние значения частот полос отдельных цветов, которые можно уточнять с помощью других параметров (Ф е:n c=eф;n= Е фЧh-1). Регистрацияcиgизлучений выполняется с помощью дозиметров.

Разрушение разномасштабных компонентов характеризуется разрывами связей соответствующих энергетических уровней.

С точки зрения прочности компонентов структур массивов при разрушении (распаде) ядер преодолеваются силы взаимодействия между нуклонами, при разрушении атомов разрываются связи между электронами и ядрами, при разрушении кристалликов (ячеек) - между атомами (валентными электронами и ядрами соседних атомов), при разрушении минеральных частиц - между кристалликами, при разрушении микроблоков (кусков) - между минеральными частицами, при разрушении блоков - между микроблоками, при дроблении краевых частей плит - между блоками.

Если при разрушении атомов внешними силами основную роль играют электрические силы связей между электронами и ядрами, то при разрушении кристалликов участвуют еще и микродефекты, при разрушении минеральных частиц - поры и микротрещины, при разрушении микроблоков - системы микротрещин и трещин и т.п.

При увеличении размеров компонентов меняются длительности времени их взаимодействий от 10 -11 с (электроны в структурах атомов) до 0,1 и нескольких секунд (дробление краевых частей плит при землетрясениях). При этом соответственно увеличиваются длины волн излучаемых фотонов и уменьшаются их частоты.

Таким образом, излучают фотоны атомы, молекулы, минеральные частицы, микро- и макроблоки. В минеральных частицах и блоках излучает фотоны объемный электрический заряд при дискретном изменении величины его энергии и расстояний взаимодействий.

Длины волн фотонов определяются из уравнения

lф= 2pa-kr e = 2pa-1r k (1)

гдеa= 1/137;k= 0, 1, 2, …, 9, 10 - номера диапазонов,r k- радиус компонента. Радиоволны регистрируются с помощью антенн.

Установление зависимостей между геометрическими и энергетическими величинами излучающих их компонентов разрушаемых массивов служит основой метода расчета (предсказания) строения (расстояний взаимодействий и радиусов) и состояния (энергий связи и масс) микро- и макрокомпонентов материи.

Представленная теория геоэмиссии и геодинамики рассмотрена в рамках единой теории материи, включающей также вопросы строения и состояния компонентов массива горных пород, являющиеся основой новой теории геомеханики. На основании выполненных исследований электромагнитного излучения от гамма- до радио диапазонов, сопровождающего динамические проявления массива от эмиссии и диспергирования частиц до разлета кусков при горных ударах и сдвижений блоков при землетрясениях в условиях эксплуатации рудных месторождений на больших глубинах, выполнено теоретическое обобщение и разработаны основы единой теории естественных физических и прикладных наук, включающей теорию геоэмиссии недр и её применения для геомеханического обоснования разрушения массива на компоненты и предсказания его динамических проявлений в виде горных ударов, мощных толчков и землетрясений.

Для прогнозирования землетрясений необходимо рассчитать энергии связи и расстояния взаимодействий для 2Ч137 компонентов , (e i= 3,579Ч10 12…e k= 9,2032Ч10 18 Дж) иli=a-8r e…lk=a-9r e, (li= 2,553 м …lk= 4,791Ч10 4 м), рассчитать по формуле (1) фиксированные частоты (или длины волн), изготовить измерители фотонной эмиссии для регистрации в данном диапазоне частот (длин волн) и после промышленного испытания приборов в сейсмических регионах установить критические значения параметров ЭМИ, которые путем сравнения их с максимальными значениями данных измерений позволят установить степень опасности для людей и сооружений в зависимости от их типа и габаритов.

Метод позволяет предсказывать (рассчитывать) разрушение любых компонентов массивов от атомов до плит, рассчитывать параметры приборов, определять ожидаемые частоты излучения

Преимущества перед известными аналогами

Впервые рассчитана и обоснована с применением теории единой материи.

Стадия освоения

Испытаны в натурных условиях

Результаты испытаний

Внедрены для рудничных условий

Технико-экономический эффект

100 тыс. руб. в год. Повышение производительности труда.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

08.10.2001

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)