ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Новизна - обоснование компонентов земной коры как фрагмента компонентов материи и справедливость описания метода фотонной эмиссии в рамках основной единой физической теории.

Проблема прогноза динамических проявлений массивов горных пород на удароопасных месторождениях за последние десятилетия вызвала ряд исследований - методов с использованием акустического и электромагнитного излучений.

Так ВНИМи и ТПИ исследовалась возможность использования электромагнитных сигналов для прогнозирования горных ударов и землетрясений на основе использования ЭМИ в диапазоне радиочастот. Результатами поисков явились разработки и внедрения в шахты приборов соответственно ЕГ-6 и РВИНДСа. КузПИ разработан метод ФОТОННОЙ ЭМИССИИ. На базе исследования скорости упругих механических волн ВНИМИ также разработана аппаратура типа СБ20 и ШСА1. Оценка НДС массива пород по АЭ производится с помощью аппаратуры РЭМ1. В Горно-Алтайском педагогическом институте применяется метод гидроразрыва массива.

В Венгрии «Институтом по развитию горной промышленности» совершенствуются электрометрические и сейсмоакустические методы прогноза и контроля. В Болгарии развивается метод разгрузки с поэтапным выбуриванием шпуров на образцах пород с применением для измерений микрокомпьютера. В Чехии и Польше используются метод колебательной струны длиной 200-300 м для контроля устойчивости стволов с применением микросейсмических и акустических станций (на каждую лаву распределяется по 4 канала на частотах 100-500 кГц). Применяется метод гидроразрыва с давлением водяной струи в 600 МПа и гамма - гамма каротаж.

В лабораторных экспериментах рассматриваются явления накопления энергии, раскрытия трещин и излучения. В шахтных условиях происходят горные удары со взрывоопасными разрушениями участков массива. Здесь проявляются большие силы. Здесь участвуют электрические и гравитационные силы, которые подчиняются двум принципам - строения и состояния.

С самого начала организации прогноза динамических проявлений массивов пород (50-70 гг. xx века) здравый смысл и практический опыт привели к правильному выбору параметров - определения величины напряжения опасного участка и определения расстояния до него от контура горной выработки. Величина геомеханических напряжений представляет сумму видов напряжений. Сравнивая величину максимума напряжений с напряжением нетронутого горными работами массива и расстояние до максимума с высотой горной выработки, оценивают степень удароопасности (категорию). Устойчивость исследуемого участка массива характеризуется прочностью горных пород. С 80-х годов 20 в. геодинамика массивов месторождений рассматривалась уже с точки зрения их блочного строения. За период с 1983 по 1991 гг. автором был разработан новый геофизический метод прогноза степени удароопасности массивов по фотонной эмиссии горных пород. Было установлено, что максимумы напряжений могут быть не только в зонах опорного давления (0,9-1,6 м), но и на больших глубинах, а также предложено в качестве прогнозных параметров использовать величину максимальной потенциальной энергии с учетом заполненного ею пространства и расстояния от очага до ближней точки горной выработки, ( sє Е, так как ).

С одной стороны, известно, что энергия, как физическая величина, является наиболее информативной величиной. С другой, замена расстояния до зоны опорного давления, на свободное расстояние до любого центра накопления потенциальной энергии позволяет перейти на прогноз с учетом блочного строения массивов. При этом прогнозными параметрами служат: Е - энергия связи компонента (блока), характеризующая его геодинамическое состояние, и l (или r) - расстояние взаимодействия (или радиус) компонента. Это выводит вопросы прогноза на новый научный уровень.

Такой подход без принципиальных изменений смысла принятых величин позволяет блоки земной коры рассматривать как фрагменты компонентов материи и описывать их структуру - строение и состояние микро- и макроблоков литосферы Земли в рамках единой физической теории. Единство материи (Природы) включает все естественные компоненты: … атомы, минеральные частицы, блоки, звездные системы … . (Денисов А.С. Естественная механика матери: г. Кемерово, ЦНТИ. - 2002. - 174 с.)

Таким образом, научные разработки, приведенные в способе, представляют теоретические и экспериментальные основы нового бесконтактного оперативного метода прогноза горных ударов и землетрясений. Кроме того, разработки имеют и самостоятельное научное значение для естественных наук.