Gas mixture explosion as a tool for generating impulsive disturbances
The work is devoted to the development of a device for generating impulsive perturbations in soil massifs. It is proposed to use the explosion energy of a high-pressure acetylene-oxygen gas mixture as a source of impulse perturbations. Applying the standard method of measuring mechanical stresses an...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2021
|
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/239968 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| id |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-239968 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geofizicheskiy Zhurnal |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Polyakovskyi, V.A. |
| spellingShingle |
Polyakovskyi, V.A. Gas mixture explosion as a tool for generating impulsive disturbances |
| author_facet |
Polyakovskyi, V.A. |
| author_sort |
Polyakovskyi, V.A. |
| title |
Gas mixture explosion as a tool for generating impulsive disturbances |
| title_short |
Gas mixture explosion as a tool for generating impulsive disturbances |
| title_full |
Gas mixture explosion as a tool for generating impulsive disturbances |
| title_fullStr |
Gas mixture explosion as a tool for generating impulsive disturbances |
| title_full_unstemmed |
Gas mixture explosion as a tool for generating impulsive disturbances |
| title_sort |
gas mixture explosion as a tool for generating impulsive disturbances |
| title_alt |
Взрыв газовой смеси как способ генерации импульсных возмущений Вибух газової суміші як засіб генерування імпульсних збурень |
| description |
The work is devoted to the development of a device for generating impulsive perturbations in soil massifs. It is proposed to use the explosion energy of a high-pressure acetylene-oxygen gas mixture as a source of impulse perturbations. Applying the standard method of measuring mechanical stresses and using piezoelectric sensors, it is obtained the stress fields occurring in the soils when an explosion of the gas mixture takes place. It is revealed that the dependences of the maximal stresses in the soil massif on the relative distance to the source, when the gas charge under high pressure acts, are the power functions. The exponents of power functions approximating these experimental dependences are obtained. The attenuation of the maximal radial stresses with the distance is considered for the two cases when the charges filled with gas mixture under low and high pressure act. The comparison of these cases indicates their similarity. In the paper it is also performed the analysis of modern methods of using explosive and non-explosive sources for seismic wave generation during investigations in the search geophysics. The existing structural sources of seismic waves used in the seismic exploration are analyzed in detail. The disadvantages and advantages of explosive and non-explosive impulsive sources of seismic waves are indicated. Among the advantages of the proposed wave sources it is worth noting their low price and mobility. There is no need to obtain special permits for their use. The obtained results allow one to expand the field of gas detonation application. In particular, it can be used as an alternative source of seismic waves. The proposed method is promising for training in search geophysics and in the study of properties of soil massifs. |
| publisher |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/239968 |
| work_keys_str_mv |
AT polyakovskyiva gasmixtureexplosionasatoolforgeneratingimpulsivedisturbances AT polyakovskyiva vzryvgazovojsmesikaksposobgeneraciiimpulʹsnyhvozmuŝenij AT polyakovskyiva vibuhgazovoísumíšíâkzasíbgeneruvannâímpulʹsnihzburenʹ |
| first_indexed |
2024-04-21T19:43:27Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:43:27Z |
| _version_ |
1796974688698630144 |
| spelling |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-2399682021-10-05T12:32:26Z Gas mixture explosion as a tool for generating impulsive disturbances Взрыв газовой смеси как способ генерации импульсных возмущений Вибух газової суміші як засіб генерування імпульсних збурень Polyakovskyi, V.A. The work is devoted to the development of a device for generating impulsive perturbations in soil massifs. It is proposed to use the explosion energy of a high-pressure acetylene-oxygen gas mixture as a source of impulse perturbations. Applying the standard method of measuring mechanical stresses and using piezoelectric sensors, it is obtained the stress fields occurring in the soils when an explosion of the gas mixture takes place. It is revealed that the dependences of the maximal stresses in the soil massif on the relative distance to the source, when the gas charge under high pressure acts, are the power functions. The exponents of power functions approximating these experimental dependences are obtained. The attenuation of the maximal radial stresses with the distance is considered for the two cases when the charges filled with gas mixture under low and high pressure act. The comparison of these cases indicates their similarity. In the paper it is also performed the analysis of modern methods of using explosive and non-explosive sources for seismic wave generation during investigations in the search geophysics. The existing structural sources of seismic waves used in the seismic exploration are analyzed in detail. The disadvantages and advantages of explosive and non-explosive impulsive sources of seismic waves are indicated. Among the advantages of the proposed wave sources it is worth noting their low price and mobility. There is no need to obtain special permits for their use. The obtained results allow one to expand the field of gas detonation application. In particular, it can be used as an alternative source of seismic waves. The proposed method is promising for training in search geophysics and in the study of properties of soil massifs. Рассмотрена разработка устройства для генерирования импульсных возмущений в грунтовых массивах. В качестве источника импульсных возмущений предложено использовать энергию взрыва ацетиленово-кислородной газовой смеси, находящейся под высоким давлением. На основе стандартной методики измерения механических напряжений с использованием пьезоэлектрических датчиков получены поля напряжений в грунте, возникающие при воздействии взрыва газовой смеси. Установлено, что зависимости максимальных напряжений в грунтовом массиве от приведенного расстояния до источника при воздействии газовых зарядов, находящихся под высоким давлением, являются степенными функциями. Получены коэффициенты степенных функций, аппроксимирующие эти экспериментальные зависимости. Сравнение затуханий максимальных радиальных напряжений с расстоянием, полученных при воздействии взрыва газового заряда низкого давления и заряда, заполненного газовой смесью под высоким давлением, указывает на их сходство. Проведен анализ современных методов использования взрывных и невзрывных источников для генерирования сейсмических волн при проведении исследований в поисковой геофизике. Детально проанализированы существующие в настоящее время конструктивные источники сейсмических волн, используемых в сейсморазведке. Отмечаются недостатки и преимущества взрывных и невзрывных импульсных источников сейсмических волн. Среди преимуществ предложенных источников волн следует отметить их низкую стоимость и мобильность. Для работы с такими источниками отсутствует необходимость получения специальных разрешений для их использования. Полученные результаты позволяют расширить область применения газовой детонации, в частности, использовать ее в качестве альтернативного источника сейсмических волн. Предложенный способ перспективен для применения в поисковой геофизике и при исследовании свойств грунтовых массивов. У статті розглянуто розробку пристрою для генерування імпульсних збурень у ґрунтових масивах. Як джерело імпульсних збурень запропоновано використовувати енергію вибуху ацетиленово-кисневої газової суміші, що знаходиться під високим тиском. На основі стандартної методики вимірювання механічних напружень з використанням п’єзоелектричних датчиків отримано поля напружень у ґрунті, які виникають за дії вибуху газової суміші. Встановлено, що залежності максимальних напружень у ґрунтовому масиві від наведеної відстані до джерела під час дії газових зарядів, що знаходяться під високим тиском, є степеневими функціями. Отримано коефіцієнти степеневих функцій, якими апроксимуються ці експериментальні залежності. Порівняння згасань максимальних радіальних напружень з відстанню , отриманих за дії вибухів газового заряду низького тиску і заряду, заповненого газовою сумішшю під високим тиском, вказує на їх подібність. Проведено аналіз сучасних методів використання вибухових і невибухових джерел для генерування сейсмічних хвиль під час досліджень у пошуковій геофізиці. Детально проаналізовано існуючі на сьогодні конструктивні джерела сейсмічних хвиль, що використовуються у сейсморозвідці. Вказано на недоліки та переваги вибухових та невибухових імпульсних джерел сейсмічних хвиль. Одними з переваг запропонованих джерел хвиль є їх низька вартість і мобільність. Для роботи з такими джерелами немає потреби в отриманні спеціальних дозволів на їх використання. Отримані результати дають змогу розширити сферу застосування газової детонації, зокрема , використовувати її як альтернативне джерело сейсмічних хвиль. Запропонований спосіб є перспективним для застосовування у пошуковій геофізиці та під час досліджень властивостей ґрунтових масивів. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2021-10-05 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/239968 10.24028/gzh.v43i4.239968 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 43 No. 4 (2021); 166-175 Геофизический журнал; Том 43 № 4 (2021); 166-175 Геофізичний журнал; Том 43 № 4 (2021); 166-175 2524-1052 0203-3100 uk https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/239968/239638 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |