ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Частное научное решение, имеющее самостоятельное значение.

Цель - применение «Единой физической теории» для повышения эффективности основных технологических мероприятий при эксплуатации рудников.

Измерители фотонной эмиссии (ФЭ), разработанные ВНИМИ, лабораторией ЭДИП ТПИ, КузГТУ и ПО «Изотоп» Свердловской области начали использоваться в условиях глубоких рудников в последние два-три десятилетия прошлого века.

Регистрируемыми величинами являются интенсивность излучения n_и (имп./с), скорость счета фотонов n_с (фот./с), мощность излучения Ф _е (Вт, Дж/с) и частота n (Гц) или длина волны (м). Средние значения частот можно определять также косвенно: Ф _е : n_с = Еф; n = Е _фЧh^-1. Регистрация c и g излучений выполняется с помощью дозиметров. Перед измерениями производились поверки дозиметров и аттестации приборов.

Вынужденная ФЭ сопровождается эмиссией нуклонов и электронов, диспергированием частиц, выбросами мелкой фракции и кусков пород, являющихся квантами соответствующих уровней диапазонов силовых физических полей.

Активность динамического проявления массивов зависит от интенсивности тектонических и техногенных процессов в массивах горных пород. При этом, процессы разрушения разномасштабных компонентов характеризуются разрывами связей соответствующих энергетических уровней. Например, при разрыве атомных связей разрываются связи между электронами и ядрами атомов, при разрушении кристаллических ячеек - между атомами, при разрушении минеральных частиц - между кристалликами (ячейками), при разрушении блоков - между микроблоками, при дроблении краевых частей плит - между блоками и мегоблоками. Причем, при разрушении компонентов участвуют соответственно дефекты, поры, микротрещины и трещины. Процессы разрушения компонентов сопровождаются излучением фотонов в широком диапазоне частот.

На основании длительных экспериментальных и теоретических исследований установлены связи между геометрическими размерами компонентов и размерами (длинами волн) излучаемых ими фотонов:

l_ф = 2 pa^-kr _e = 2 pa^-1r_к,

где a = 1/137; k = 0,1,2 … - номера диапазонов; r _e - радиус электрона; a^-1 = 137 - постоянная строения компонентов; r_к - радиус компонента.

Фотоны излучаются атомами, молекулами (атмосферы при столкновении с быстрыми электронами), минеральными частицами, микро- и макроблоками при дискретном изменении величин их энергий связи и расстояний взаимодействий.

Полученная зависимость позволяет рассчитывать (предсказывать) расстояния взаимодействий и состояния микро- и макрокомпонентов исследуемых участков массивов и частей земной коры (перед землетрясениями):

Е _i …Е _k = 3,579 Ч10 ¹² … 9,2032 Ч10 ¹⁸ Дж;

l _i … l _k = 2,553 м … 4,791 Ч10 ⁴ м,

где , ( b_м = a^-1=137 - характеризуют размер диапазона; b =
1,2, …, 136 - число возможных состояний или связей компонента; m _e - масса электрона; с - скорость света в вакууме).

Так как энергии связи компонентов равны энергиям их разрушения, то приведенные в работе аналитические зависимости позволяют рассчитывать многие параметры, необходимые при строительстве и эксплуатации подземных рудников, которые еще более ценны при разработке удароопасных месторождений.

Таким образом, применение «Единой физической теории» повышает эффективность проведения основных технологических мероприятий по добыче полезного ископаемого, проходке горных выработок и предсказанию горных ударов в пределах шахтного поля и землетрясений на месторождении.