ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Подземные рудники по добыче металлов выделяются большой глубиной горных разработок, опасностью динамических проявлений массивов горных пород в виде горных ударов, а на некоторых месторождениях и в виде землетрясений, где проходят стыки плит. Собственно в таких местах образовались и горы и появились подземные ископаемые интрузивного и эффузивного остывания магмы.

Разработанные и используемые до настоящего времени методы прогнозирования (методы электрометрии, дискования керна и другие) являются трудоемкими и не оперативными.

Цель: в связи с этим с самого начала исследований велись поиски и изыскания метода, свободного от данных недостатков и обладающего точностью и достоверностью информации.

Из физических наук было известно, что наибольшей информацией обладает физическая величина - энергия и что корректная теория должна содержать геометрический параметр.

Что касается последнего известного утверждения, то с этим вопросом в известных методах как раз все было согласовано.

Что касается первого физического утверждения, то в этом вопросе наиболее подходит формула А. Эйнштейна о взаимосвязи массы и энергии, которая с дополнением исследований абсолютно черного тела Несареблем справедлива для вещества с любой структурой и поля. Тем более с этой формулой увязывается теория и выводы Луи де Бройля о двоякой природе материи.

Недостатком известных представлений являлось то, что в них (как и в теории Ньютона) не содержалось естественных коэффициентов пропорциональности - природных постоянных. Это является недостатком всей физики, которая есть природа. А при ее описании использовались мысленные математические конструкции вместо постоянных, чуждых природе и отсутствующих в ней. Однако, в известных положениях физики были и такие выводы, с которых можно было начинать рассмотрение процессов, происходящих в горных породах в натурных условиях. Например, тезисы: 1. энергия фотона с граничной частотой равна энергии соответствующего основного уровня атома; 2. любая частица является квантом соответствующего физического поля и другие.

На основании этих положений, после изучения известных методов, в качестве источника информации была принята фотонная эмиссия (ФЭ), сопровождающая процессы разрушения массивов горных пород, а в качестве чувствительных элементов для приема фотонов были выбраны фотоэлектронные умножители. Исследования ЭМИ в радиодиапазоне, начатые ВНИМИ, использовались до этого. Но данный диапазон в подземных условиях лежал в области промышленных помех. И надо было выяснить, какие именно частоты принадлежат массиву пород.

Предварительные исследования параметров фотонной эмиссии (число импульсов в секунду - N, мощность излучения Ф _е и частота излучения n) горных пород в натурных условиях были выполнены с помощью дозиметров ДРГЗ-01 и ДРГЗ-02 в g- и c-диапазонах, а затем со снятыми сцинтилляторами -в оптическом диапазоне. На основе данных исследований были разработаны и изготовлены перенесенные измерители фотонной эмиссии ИФЭ-1 и ИФЭ-2. Были получены первые критерии удароопасности пород по данным измерений ФЭ.

На основании шахтных исследований ФЭ с применением приборов, их эксплуатации в течение нескольких лет, ряда промышленных испытаний и модернизации, были выработаны требования к приборам в шахтных условиях:

• приборы обеспечивают приём и надёжную регистрацию пара­метров ФЭ в рудничных условиях;

• конструкция приборов обеспечивает защиту от проникновения пыли и влаги;

• предусмотрена возможность одновременной регистрации ос­новных параметров ФЭ как в выработках, так и в скважинах;

• работоспособность приборов не зависит от вибрации и ЭМИ, создаваемых горнопромышленным оборудованием;

• материалы и покрытия элементов обеспечивают устойчивость от коррозии, связанной с агрессивной шахтной средой;

• приборы имеют автономные источники питания и ремни, ре­гулируемые по длине;

• масса одного прибора не превышает 4 кг.

Помехоустойчивость нового метода заключается в нейтральности фотонов используемого светового диапазона по отношению к окружающей среде.

Технические помехи, создаваемые бурением скважин, передвижением транспорта и естественной радиоактивностью пород, не превышают величину темнового тока ФЭУ. Величина полезного сигнала на несколько порядков больше темнового тока. Это позволяет избавляться от шумов прибора уменьшением его чувствительности.