ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

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

Номер

30-046-03

Наименование проекта

Оперативная оценка динамического состояния массива горных пород

Назначение

Экспрессивное определение механических и электромагнитных параметров перегруженного массива горных пород.

Рекомендуемая область применения

Оценка состояния перегруженных пород.

Описание

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Цель - экспрессивное определение механических и электромагнитных параметров перегруженного массива горных пород.

Пример. Забой орта 9 горизонта -210 м в 1988 г. в течение трех месяцев находился в состоянии первой категории удароопасности. Массивы в окрестности забоя трещали. Глухие щелчки слышались и из внутренних областей массива. От стенок опережающей скважины на сопряжении с поверхностью забоя со звоном отлетали маленькие диски руды в виде микростреляния. После проведения камуфлета в течение одной смены трещали на слух дайки (0,5-0,6 м) позади забоя примерно на 2,5 м.

Расчеты механических свойств руды и анализ ее минерально-химического состава показали: содержание руды более 65 %; прочность руды выше энергии объемной потенциальной энергии; динамического проявления массива не произойдет. Одновременно происходили землетрясения, которые эффектно проявляли себя и на поверхности, где в гостинице сопровождая волны, прыгала мебель и посуда, а на глубине 800 м электровоз «спрыгнул» с рельс, грязь, которая была под ногами у горнорабочих, когда они шли на работу, при возвращении оказалась на кровле в виде штукатурки, а под ногами было совершенно сухо.

Другими словами мы тогда не готовы были к оперативным действиям и по вооруженности инструментальной техникой и поэтому работали в некотором смысле не очень оперативно.

В результате описанных и других исследований обнаружилось, что необходимы приборы и оперативные способы оценки динамического состояния нагруженных массивов. К этому времени автором была разработана физическая теория строения и состояния компонентов материи, из которой следовало, что нам необходимы приборы для регистрации информации в радиодиапазоне и в оптическом диапазоне. Макеты таких приборов были, которые позволили получить полезную информацию. Затем приборы были отлажены для более точных измерений на информационных диапазонах.

Регистрация в радиодиапазоне на фиксированных (рассчитанных) частотах позволила освободиться от помех и определить параметры излучающих компонентов, а в оптическом диапазоне - разработать новый геофизический метод оценки степени удароопасности массивов по фотонной миссии горных пород.

Для реализации способа изготовлены измерители фотонной эмиссии, содержащие датчики и пульты. При регистрации в радиодиапазоне антенна настраивается на фиксированные частоты (длины волн). Длины волн определяются из уравнения:

l = 2 pr eЧa-k = 2 pr kЧa-1 (1)

где r e - радиус электрона; r k - радиус компонента; a-1 = 137 - постоянная строения компонентов; k - ступень или номер диапазона (номера диапазонов совпадают с порядковым их номером: для атомов k = 1, 2, 3, для минеральных частиц - k = 4, 5, 6, для блоков - 7, 8, 9).

Расстояния взаимодействий и радиусы компонентов r k можно определить из уравнения (1). Энергии связи компонентов определяются из уравнения

(2)

где b = 1, 2, 3, …, 136, 137, b = 1, 2, …, 136 - возможные состояния компонентов,
bм .= 137 - одновременно взаимодействовать могут взаимодействовать 136 - компонентов, 137 квант энергии равен энергии покоя электрона, bм .= 137 определяет размер диапазона bм .= a-1 = 137; m e - масса электрона; с - скорость света в вакууме.

Таким образом, номера диапазонов k совпадают при и при a-k. То есть, каждому расстоянию взаимодействий соответствует определенная энергия связи Е. Поскольку в уравнения (1) и (2) все величины известны, то по величинам регистрируемых длин волн можно определить все интересующие для прогноза физико-механические величины.

Регистрируя в радиодиапазоне определяют радиусы и энергии связи (разрушения) компонентов. В оптическом диапазоне определяют максимальные значения n и Ф е и по номограммам или критическим значениям определяют степень удароопасности.

Пример конкретного исполнения приведен в табл.

Таблица

Физико-механические характеристики компонентов шахтного поля

№ пп

Виды

компонентов

Длины волн регистрируемых фотонов

,

м

Радиусы взаимодействий блоков

м

Потенциальные энергии связи компонентов

,

Дж

Средняя прочность

,

Па

Прочность с учетом К с.о.

Па

1

2

3

4

5

6

Регистрация ЭМИ в оптическом диапазоне

1

Химические элементы

4,55 Ч10 -8 -

- 6,24 Ч10 -6

5,29 Ч10 -11 -

- 7,25 Ч10 -9

1,5 Ч10 -9 -

- 2,88 Ч10 -5

2,48 Ч10 21 -

- 1,81 Ч10 19

2,48 Ч10 19 -

- 1,81 Ч10 17

Регистрация ЭМИ в радиодиапазоне

2

Средние блоки

2,19 Ч10 3 -

- 3,01 Ч10 5

2,55 - 3,50 Ч10 2

3,58 Ч10 12 -

- 6,72 Ч10 16

5,14 Ч10 10 -

- 3,75 Ч10 8

5,14 Ч10 8 -

- 3,75 Ч10 6

Преимущества перед известными аналогами

Применение оперативных способов определения размеров и энергий связи блоков массивов пород.

Стадия освоения

Метод разработан и проверен в натурных условиях

Результаты испытаний

Соответствуют данным конкретного исполнения

Технико-экономический эффект

300 тыс. руб. в год на один рудник.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

13.12.2003

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.)