ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Цель - выявление преобладающих частот максимального электромагнитного излучения на больших глубинах.

Экспериментальное изучение ЭМИ с разделением регистрируемых частот на диапазоны с применением различных приемных окон детектора производилось на руднике Таштагольского РУ на горизонтах -140 м, -210 м, -280 м, -350 м (глубина 590…800 м).

Входные окна к прибору ИФЭ-1 подбирались опытным путем в натурных условиях. Были изготовлены окна для приема гамма-излучения из стали толщиной 1 мм, рентгеновского излучения из литиевой пластины толщиной 1 мм, высокочастотного ультрафиолетового света из конверта для фотобумаги, из кварцевого стекла и образцовых светофильтров для приема оптического диапазона свечения.

Для приема информации входные окна вставлялись в отверстие на крышке детектора с диаметром 30 мм.

Регистрация g- и c- излучений подтверждалась одновременным измерением данных диапазонов с использованием дозиметров ДРГЗ-01 и ДРГЗ-02. Если g- и c- кванты в сцинтилляторах дозиметров вызывают появление фотонных потоков оптического диапазона, то при измерении примитивным описанным способом наблюдается счет фотонов для различных мест и различных стадий разрушения от десятков до сотен импульсов в секунду.

Величина гамма-излучения для каждой точки постоянная, так как связана с явлением естественной радиоактивности.

Рентгеновское излучение величиной несколько десятков в секунду возникает в местах активного разрушения, например, при раздавливании дайк сильно нагруженным штоком после проведения технологических взрывов.

На участках массивов с первой категорией удароопасности наблюдается счет в 20-30 имп/с через черную бумагу. Но это излучение задерживается литиевой пластиной. Поэтому, полагаем, что это высокочастотная часть ультрафиолетового излучения.

Недостатком вышеописанных опытов является сокращение длительности использования фотоэлектронных умножителей. Быстрая замена их возможна при наличии хорошо закрепленной при монтаже соответствующей панели.

В условиях рудника, особенно на нижних горизонтах, повсеместно наблюдается ЭМИ в оптическом диапазоне частот, величина активности количество которого точно характеризует степень удароопасности локального участка и позволяет определять границы опасного участка и возможные масштабы разрушения. Регистрируемая часть составляет диапазон 100-1200 нм, а расчетный оптический диапазон - 45,5-6238,9 нм.

Результаты исследований могут быть применены во вновь изготавливаемых автоматических системах долговременного контроля состояний массивов горных пород в удароопасных подземных рудниках, в которых могут быть применены также датчики-детекторы, используемые в измерителях фотонной эмиссии.

Кроме того, в выявленных участках наличия естественной радиоактивности, с помощью дозиметров устанавливается степень их вредности и рассчитывается время безопасного пребывания в них.

Данная область исследований не является законченной. При использовании более модернизированных приборов, исследование ЭМИ земных недр в широком диапазоне частот, будет представлять интерес, как для прикладных, так и для точных естественных наук.

Некоторые типы датчиков, использованные в работе, приведены на рисунках.

Отдельный вопрос представляет радиодиапазон ЭМИ 5-120 кГц, регистрируемый в условиях рудников, который совпадает с диапазоном активных промышленных помех. В данном случае, необходимо рассчитать параметры естественных электромагнитных волн компонентов массива горных пород, входящих в данный диапазон. Антенны и входные части аппаратуры необходимо изготавливать согласно расчетных параметров.

Рис. Детекторы для приема фотонной эмиссии:

а - в лабораторных (1 - ФЭУ-140, 2 - ФЭУ-79, 3 - ФЭУ-112 и ФЭУ-19М) и натурных
(5 - ФЭУ-142 или ФЭУ-80, 6 - ФЭУ-83 или ФЭУ-112, 7 - ФЭУ-18А) условиях;

б - со снятым корпусом (1 - светонепроницаемый экран защиты окна ФЭУ, 2 - свинцовый экран для защиты боковых поверхностей ФЭУ, 3 - ферромагнитный экран, 4 - выпрямитель-делитель напряжения, 5 - экран трансформатора, 6 - генератор-преобразователь напряжения, 7 - стабилизатор питания, усилитель с противоположной стороны плато).