ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

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

Номер

30-038-03

Наименование проекта

Использование фотонной эмиссии компонентов массива пород в рудниках

Назначение

Цель - повышение уровня эффективного применения методов прогноза динамики массива.

Рекомендуемая область применения

Применяется для оценки физико-механических свойств горных пород и предсказания параметров возможного горного удара.

Описание

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Длительные теоретические и экспериментальные исследования электромагнитного излучения компонентов массивов горных пород в условиях экстремальных давлений в глубоких подземных рудниках при интенсивном ведении горных работ и происхождении землетрясений привели к созданию стройной теории структуры земной коры, гармонично вписывающейся в единую физическую теорию материи (Денисов А.С. Единая физическая картина мира. - Кемерово: ЦНТИ, 2001. - 120 с.).

Результаты исследований внедрены в горнодобывающую промышленность и успешно применяются в шахтной практике, например, в рудниках Горной Шории.

С целью повышения уровня эффективного применения разработки, предлагается табл., содержащая подробное описание структуры земной коры.

Несмотря на кажущуюся беспредельную сложность структуры земной коры, она, как и вся материя состоит из компонентов, строение и динамическое состояние которых подчинено двум физическим принципам, связанным с двумя константами: строения a-1 и состояния b. Параметры структуры земной коры, полученные теоретически и обоснованные на основе анализа большого количества натурных исследований, удовлетворительно совпадают со значениями, рассчитанными с использованием известных значений фундаментальных констант Природы: скорость света с = 299792458 м/с, электрическая постоянная eо = 8,854187817 Ч10 -12 ф/м, постоянная Планка h = h/2 p =
1,05457266 Ч10 -34 Дж Чс, масса электрона m e = 9,1093897 Ч10 -31 кг, классический радиус электрона r e = 2,81794092 Ч10 -34 м (Чертов А.Г. Физические величины. Москва: Высшая школка, 1990. - С. 310-311).

В натурных условиях с помощью измерителей фотонной эмиссии определяют фиксированные частоты фотонов по формуле:

, Гц (1)

или длины волн фотонов в зависимости от единиц градуировки шкал приборов
( lф = с/ nф).

По длине волны фотона рассчитывают радиусы компонентов, колонка 3 табл.:

.

В колонке 4 табл. в строке, где rк = l (расстояние или радиус взаимодействия), находят значение энергии связи компонента. Например, для k = 3 имеем первое значение l = 5,2889932 Ч10 -11 по n или lф и в этой же строке по колонке 4 находим значение энергии связи компонента = 1,5366388 Ч10 -9 Дж.

Фиксированные частоты диапазонов от k = 1 до k = 9 соответственно составляют dn = 1,24 Ч10 20 … 9,02 Ч10 17 … 6,38 Ч10 15 … 4,81 Ч10 13 … 3,51 Ч10 11 … 2,56 Ч10 9
1,87 Ч10 7 … 1,36 Ч10 5 … 9,96 Ч10 2 … 7,27 Гц.

На практике, для оперативной оценки динамического состояния локального участка массива горных пород достаточно использование оптического диапазона
6,58 Ч10 15 … 4,81 Ч10 13 Гц ( k = 3) для определения степени удароопасности и радиодиапазона 1,36 Ч10 5 … 9,96 Ч10 2 Гц, примерно от 120 кГц до 1 кГц ( k = 8) для определения размера блока (2,55 … 350 м).

Кроме контроля состояний динамики блоков шахтного поля, метод с применением расчетной табл. может быть использован для решения и других практических и научных шахтных проблем.

Таблица

Физическая картина строения и состояния структуры литосферы,

(параметры связанных компонентов вширь)

№ п/п

Константы

взаимодействия

a; b

Радиус (и время)

взаимодействия

l = a-kbr e, м

Энергия связи

компонентов

, Дж

Известные

характеристики

компонентов

1

2

3

4

5

1. Строение и состояние атомов

1

a0, b; b

2,8179409 Ч10 -15

… 3,8605790 Ч10 -13

( t = 2,1878 Ч10 -2 с)

8,1871111 Ч10 -14

… 1,1216342 Ч10 -11

Параметры электрона и состояний электронов в атомах

2

a-1, b; bм, b

3,8605790 Ч10 -13

… 5,2889932 Ч10 -11

1,1216342 Ч10 -11

… 1,5366388 Ч10 -9

3

a-2, b; , b

, b

5,2889932 Ч10 -11

… 7,2459206 Ч10 -9

1,5366388 Ч10 -9

… 2,1051951 Ч10 -7

… 2,8841172 Ч10 -5

Атомные, ионные и другие типы связей

2. Строение и состояние минеральных частиц

4

a-3, b; , b

, b

7,2459206 Ч10 -9

… 9,926112 Ч10 -7

2,8841172 Ч10 -5

… 3,9512405 Ч10 -3

… 5,4131994 Ч10 -1

Параметры минеральных зерен

5

a-4, b; , b

, b

9,926112 Ч10 -7

… 1,3599868 Ч10 -4

5,4131994 Ч10 -1

… 7,4160831 Ч10 …

… 1,00160034 Ч10 4

Строение и состояние минеральных частиц

6

a-5, b; , b

, b

1,3599868 Ч10 -4

… 1,8631819 Ч10 -2

1,00160034 Ч10 4

… 1,3919246 Ч10 6

… 1,9069367 Ч10 8

Монокристаллы

3. Строение и состояние блоков и плит

7

a-6, b; , b

, b

1,8631819 Ч10 -2

… 2,5525592

1,9069367 Ч10 8

… 2,6125032 Ч10 10

… 3,5791293 Ч10 12

Параметры мелкой и средней фракции блочного строения земной коры

8

a-7, b; , b

, b

2,5525592 …

… 3,4970061 Ч10 2

3,5791293 Ч10 12

… 4,9034071 Ч10 14

… 6,7176677 Ч10 16

9

a-8, b; , b

, b

3,4970061 Ч10 2

… 4,7908983 Ч10 4

6,7176677 Ч10 16

… 9,2032047 Ч10 18

… 1,2608390 Ч10 21

Параметры геоблоков литосферы

Земли

10

a-9, b; , b

, b

4,7908983 Ч10 4

… 6,5635306 Ч10 6

1,2608390 Ч10 21

… 1,7273494 Ч10 23

… 2,3664685 Ч10 25

Параметры мегабоков и плит

Примечания: a0 = 1; b = 1, 2, …, 136, 137; a-1 = bм = 137 [где bм = 137 - максимально возможное число взаимодействующих между собой компонентов (136 - число возможных состояний любого из них, локализованного относительно центрального тела);
a-1bм = a-2, то есть a-kbм = a-(k+1)].

Преимущества перед известными аналогами

Оперативная оценка категории удароопасности участка массива и определение размеров нагруженного блока.

Стадия освоения

Метод проверен в натурных условиях при эксплуатации рудников и проведении массовых взрывов.

Результаты испытаний

Соответствуют расчетным данным метода, полученным с применением фундаментальных констант Природы.

Технико-экономический эффект

150 тыс. руб. в год на один рудник.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

18.06.2003

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.)