Механоэлектрические преобразования в горных породах Таштагольского железорудного месторождения

В результате лабораторных исследований при одноосном сжатии образцов горных пород Таштагольского железорудного месторождения установлено, что этапы изменения напряженно-деформированного состояния горных пород уверенно выявляются по характеристикам электромагнитной эмиссии. Возникающий в процессе деф...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Геодинаміка
Date:	2008
Main Authors:	Беспалько, А.А., Яворович, Л.В., Федотов, П.И., Виитман, Е.В.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України 2008
Subjects:	Геофізика
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18520
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Механоэлектрические преобразования в горных породах Таштагольского железорудного месторождения / А.А. Беспалько, Л.В. Яворович, П.И. Федотов, Е.В. Виитман // Геодинаміка. — 2008. — № 1(7). — С. 54-60. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859958988839321600
author	Беспалько, А.А. Яворович, Л.В. Федотов, П.И. Виитман, Е.В.
author_facet	Беспалько, А.А. Яворович, Л.В. Федотов, П.И. Виитман, Е.В.
citation_txt	Механоэлектрические преобразования в горных породах Таштагольского железорудного месторождения / А.А. Беспалько, Л.В. Яворович, П.И. Федотов, Е.В. Виитман // Геодинаміка. — 2008. — № 1(7). — С. 54-60. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Геодинаміка
description	В результате лабораторных исследований при одноосном сжатии образцов горных пород Таштагольского железорудного месторождения установлено, что этапы изменения напряженно-деформированного состояния горных пород уверенно выявляются по характеристикам электромагнитной эмиссии. Возникающий в процессе деформирования горных пород ток поляризации коррелирует с изменениями характеристик механоэлектрических преобразований. Натурными исследованиями на Таштагольском руднике установлено, что по характеристикам электромагнитной эмиссии можно выявлять подготовку и проявление геодинамических событий, а также определять характер изменения напряженно-деформированного состояния горного массива. В результаті лабораторних досліджень при одноосному стиску зразків гірських порід Таштагольського залізорудного родовища встановлено, що етапи зміни напружено-деформованого стану гірських порід упевнено виявляються за характеристиками електромагнітної емісії. Виникаючий в процесі деформації гірських порід струм поляризації корелює зі змінами характеристик механо-електричних перетворень. Натурними дослідженнями на Таштагольськом руднику встановлено, що за характеристиками електромагнітної емісії можна виявляти підготовку і прояви геодинамічних подій, а також визначати характер перерозподілу напружено-деформованого стану гірського масиву. As a result of laboratory researches at uniaxial compression of core boring from Tashtagolsk iron-ore deposits it is established that stages of change of the deflected mode of formations confidently marks out by characteristics of electromagnetic issue. The polarisation current, which is arising in the course of deformation of rocks, correlates with changes of characteristics of dynamoelectric transformations. It is established by natural researches on Tashtagolsk iron-ore mine that it is possible to reveal the preparation and the display of geodynamic events, and also to define the character of redistribution of the deflected mode of massif by characteristics of electromagnetic issue.
first_indexed	2025-12-07T16:21:17Z
format	Article
fulltext	Геодинаміка 1(7)/2008 УДК 622.831:550.32 А.А. Беспалько, Л.В. Яворович, П.И. Федотов, Е.В. Виитман МЕХАНОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ ТАШТАГОЛЬСКОГО ЖЕЛЕЗОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ В результате лабораторных исследований при одноосном сжатии образцов горных пород Таштагольского железорудного месторождения установлено, что этапы изменения напряженно- деформированного состояния горных пород уверенно выявляются по характеристикам электромагнитной эмиссии. Возникающий в процессе деформирования горных пород ток поляризации коррелирует с изменениями характеристик механоэлектрических преобразований. Натурными исследованиями на Таштагольском руднике установлено, что по характеристикам электромагнитной эмиссии можно выявлять подготовку и проявление геодинамических событий, а также определять характер изменения напряженно-деформированного состояния горного массива. Ключевые слова: горные породы; напряженно-деформированное состояние; механоэлектри- ческие преобразования. Введение В конце 60-х годов в Томском политехническом институте под руководством профессора А.А. Воробьева были начаты лабораторные и натурные исследования электромагнитных сигналов диэлектрических структур и горных пород, возникающих вследствие механических и температурных воздействий на них. В дальнейшем возникновение переменных электромагнитных полей при механических и акустических воздействиях стали обозначать термином “механоэлектрические преобразования энер- гии”. Переход различных видов энергии в энергию электромагнитного поля зависит от свойств взаимодействующих систем. Для меха- ноэлектрических преобразований необходимо наличие хотя бы в одной из взаимо- действующих систем свободных зарядов и заряженных частиц с последующим образо- ванием двойных электрических слоев. Обра- зование этих слоев может происходить по разным механизмам. Исследования показали, что механоэлектрические преобразования в твердых телах могут происходить при температурных, акустических, механических, химических, радиационных и других внешних воздействиях. Особый интерес представляет практическое использование параметров элек- тромагнитных сигналов (ЭМС), возникающих при механоэлектрических преобразованиях, для контроля изменений напряженно-деформиро- ванного состояния диэлектрических структур, горных пород и бетонов с целью определения их долговечности и прочности, а также прогноза геодинамических проявлений. Первые исследо- вания в этом направлении свидетельствовали о том, что параметры ЭМС и характеристики электромагнитной эмиссии (ЭМЭ) зависят от прочности горных пород. В дальнейшем было показано, что характеристики ЭМЭ зависят не только от прочности, но и от структурно- текстурных особенностей, проводимости, влаж- ности и минерального состава [1-3]. В сложных гетерогенных системах, какими являются горные породы, естественно ожидать изменение интенсивности ЭМЭ от состава и строения, а также от характера деформации. Зарубежными учеными также проводились исследования параметров электромагнитных сигналов в процессе разрушения образцов горных пород [4-5], в том числе и для прогноза геодинамических событий [6]. На протяжении ряда лет в Проблемной научно-исследовательской лаборатории элек- троники, диэлектриков и полупроводников (ПНИЛ ЭДиП) Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывается метод контроля изменений напряженно-деформи- рованного состояния (НДС) массивов горных пород и прогноза удароопасности, основанный на явлении механоэлектрических преобразо- ваний энергии [7]. С этой целью выполняются лабораторные исследования параметров ЭМС и характеристик ЭМЭ модельных образцов и реальных горных пород при одноосном сжатии и детерминированном импульсном акусти- ческом воздействии. В натурных условиях действующего рудника по добыче магнетитовой руды в г. Таштагол Кемеровской области ведутся полевые измерения электромагнитной и акустической (АЭ) эмиссий при изменении НДС в результате технологических взрывов. Для реализации метода разрабатывается цифровая аппаратура, способная автономно обеспечивать сбор и анализ контролируемых параметров в условиях рудника. Методика и техника экспериментов Натурные исследования проводились в условиях действующего рудника “Таштаголь- ский” по добыче магнетитовой руды. Целью исследований являлось установление законо- мерных связей параметров электромагнитных сигналов и характеристик электромагнитной эмиссии с изменениями напряженно-деформи- рованного состояния массивов горных пород при взрывном воздействии. Работы выполняли с © А.А. Беспалько, Л.В. Яворович, П.И. Федотов, Е.В. Виитман, 2008 54 Геофізика использованием разработанного в ТПУ регис- тратора электромагнитной и акустической эмиссии РЕМС1 [8]. Регистратор позволяет оценивать в реальном режиме времени изменения интенсивности электромагнитной эмиссии, амплитуд ЭМЭ по трем узкополосным частотным каналам 2, 15 и 100 кГц и в широкой полосе частот от 1 до 100 кГц, а также изменения АЭ. В лабораторных экспериментах исследова- лись закономерности механоэлектрических преобразований при одноосном сжатии и при детерминированном акустическом воздействии. Это позволяло с определенным приближением моделировать внешние воздействия, испыты- ваемые горными породами в естественных условиях. Сжатие образцов производилось до их разрушения. Поскольку горные породы имеют сложный состав, который не воспро- изводим от образца к образцу, необходимо было измерять максимально возможное число физи- ческих величин, характеризующих состояние исследуемой породы. Экспериментальная установка для иссле- дования параметров ЭМС и характеристик ЭМЭ при одноосном сжатии образцов горных пород представлена на рис. 1. Она состоит из нес- кольких основных узлов. Одноосное сжатие осуществлялось прессом, развивающим усилия до 50 тонн, с подвижной и опорной плитами и встроенной силоизмерительной системой СИ. Аналоговый сигнал силоизмерительной сис- темы через осциллографическую приставку PCS-500 Velleman, работавшую в режиме самописца, записывался в память компьютера (ПК). Значения продольной деформации, воз- никающей в процессе сжатия образца, регис- трировались на этой же осциллографической приставке посредством мостовой схемы тензо- метрических резисторов и усилителя БТД. Электромагнитный сигнал с исследуемого образца принимался дифференциальным ем- костным датчиком ЭМД1 со встроенным усилителем мощности и регистрировался с помощью второй осциллографической при- ставки на ПК для дальнейшего анализа его параметров. В процессе одноосного сжатия измерялся ток поляризации вольтметром-элек- трометром В7Э-42, сигнал с которого также записывался через осциллографическую при- ставку на ПК. Информация об изменениях ЭМЭ при деформировании образцов, поступающую с датчика ЭМД2, записывалась в память прибора РЭМС1, данные с которого после окончания эксперимента считывались на ПК и анали- зировались. Рис. 1. Блок-схема установки для исследования параметров ЭМС и характеристик ЭМЭ при одноосном сжатии образцов Экспериментальные результаты на образцах горных пород В процессе возникновения ЭМС можно выделить этап формирования электрических диполей и этап их активизации. В зависимости от того, какому внешнему воздействию подвер- гается исследуемая горная порода, определяется и механизм активизации диполей. Одним из механизмов при одноосном сжатии образцов горных пород в лабораторных условиях явля- ется возникновение акустических сигналов в процессе образования и роста трещин, приво- дящее к возбуждению диполей. Колебания акус- тическими сигналами границ неоднородностей и контактов разных пород и минералов, в которых формируются двойные электрические 55 Геодинаміка 1(7)/2008 слои, также сопровождаются электромагнитной эмиссией. Электрические заряды на границах минералов, входящих в состав горных пород, появляются в результате действия различных механизмов. Накопление и разделение зарядов наиболее эффективно происходит в неодно- родных горных породах, имеющих свои струк- турно-текстурные особенности. Все это послу- жило основанием для разработки метода оценки изменений напряженно-деформированного со- стояния массивов горных пород и прогноза геодинамических событий по параметрам ЭМС и характеристикам ЭМЭ. Исследования механо- электрических преобразований в лабораторных условиях являются одной из основных частей разрабатываемого метода. Поэтому объектом для исследования были выбраны образцы горных пород Таштагольского железорудного месторождения, где выполнялись и натурные измерения ЭМЭ. Исследуемые образцы, отоб- ранные из кернов, имели форму цилиндра высотой 8×10-2 м и диаметром 4×10-2 м. Для контроля изменения напряженно-деформиро- ванного состояния горных пород необходимо знание закономерностей изменения интен- сивности ЭМЭ или параметров ЭМС в процессе механического нагружения, например, одноос- ным сжатием образцов. Выявление таких закономерностей и было целью лабораторных исследований. Эксперименты проводили на двух группах образцов, представленных магне- титовой рудой и вмещающей породой. В каждой группе было не менее 15 образцов. В процессе одноосного сжатия регистрировали несколько параметров: приложенное усилие с помощью СИ, что позволяло оценить механи- ческие напряжения Р на каждом этапе нагру- жения; продольную деформацию образца; ин- тенсивность ЭМЭ; усредненные значения ам- плитуд ЭМС по 4 каналам с центральными частотами 2, 15 и 100 кГц и в широкой полосе частот от 1 до 100 кГц; величину тока поляри- зации и аналоговые ЭМС. Одноосное сжатие на прессе доводили до разрушения образцов. При этом для разных образцов магнетитовой руды напряжение раз- рушения Рпред изменялось в пределах от 3050 кН/м2 до 6175 кН/м2, а для образцов вмещаю- щей породы – от 2250 кН/м2 до 6750 кН/м2. На рис. 2 приведено изменение средней амплитуды ЭМЭ на частоте 100 кГц и интенсивности ЭМЭ при одноосном сжатии образца магнетитовой руды. На рисунке 2 видно, что все основные этапы напряженно-деформированного состоя- ния образца четко прослеживаются по изме- нению параметров механоэлектрических преоб- разований. Первое возрастание ЭМЭ наблю- далось в самом начале одноосного сжатия. Такое увеличение ЭМЭ соответствует этапу уплотнения образца, когда происходит закрытие имеющихся в образце трещин и пор. Второе, более интенсивное увеличение ЭМЭ, наблю- далось при нагрузке, имеющей величину 0,3–0,5 Рпред. Это соответствует этапу формирования очага разрушения. Следующее увеличение ЭМЭ прослеживалось на этапе предразрушения и соответствовало нагрузке 0.9 Рпред. Затем следо- вало разрушение образца, которое сопровож- далось ЭМЭ с интенсивностью, превышающей все наблюдавшиеся ранее на других этапах деформирования. Рис. 2. Изменение амплитуды ЭМЭ на частоте 100 кГц (а.) и интенсивности (б.) для образца магнетитовой руды Сравнивая рисунки 2.а и 2.б, можно сделать вывод о том, что по изменению усредненной величины амплитуды ЭМЭ на частоте 100 кГц можно с уверенностью отслеживать этапы деформирования и разрушения образцов горной породы. В процессе экспериментов анализи- ровались изменения тока поляризации. При приложении нагрузки к образцам магнетитовой руды изменения тока поляризации слабо выра- жены, так как руда обладает повышенной электропроводностью. Наиболее наглядные изменения тока поляризации наблюдались при приложении нагрузки к образцам вмещающих пород, обладающих диэлектрическими свой- 56 Геофізика ствами. На рис. 3 для образца вмещающей горной породы приведено сравнение изменений тока поляризации и усредненной амплитуды ЭМЭ в широкой полосе частот 1–100 кГц. В этих породах при одноосном сжатии возникает ток поляризации, обусловленный смещением центров тяжести разноименных зарядов в результате уплотнения образца на начальном этапе сжатия за счет имеющихся в нем трещин и пор. Такое смещение ведет к возникновению электрических диполей. Образование и релак- сация их сопряжены с перемещением заря- женных частиц и появлением поляризационного тока, а колебания этих диполей акустическими импульсами, возникающими при схлопывании или прорастании пустот и трещин, приводят к возрастанию интенсивности ЭМЭ. Движение дислокаций при одноосном сжатии образцов также приводит к появлению тока. Дальнейшее равномерное увеличение нагрузки в пределах 0,3–0,6 Рпред приводит к квазистабилизации процессов изменения величины тока и его уменьшению в результате появления микро- трещин, препятствующих движению дисло- каций и заряженных дефектов структуры. На этом этапе наблюдается снижение интенсив- ности ЭМЭ. На этапе укрупнения очагов разрушения и образования магистральных раз- рывов, соответствующему нагрузке образцов выше 0,7 Рпред, значение тока возрастает. Такое возрастание обусловлено процессом роста тре- щин и образованием дополнительных заря- женных поверхностей. Создаваемые в образцах при их сжатии напряжения в интервалах 0,5–0,7 и 0,7–0,99 Рпред выделяются тем, что направ- ленно двигающиеся под действием приложен- ных квазистатических нагрузок дислокации и заряженные дефекты замыкаются на вновь образованных микротрещинах, контактах зерен и фрагментах включений разных минералов. Происходит образование или подзарядка уже имеющихся двойных электрических слоев. В результате колебания этих слоев акустическими импульсами, возникающими при прорастании трещин, интенсивность ЭМЭ и амплитуда ЭМС возрастают, что мы и наблюдали в опытах. Рис. 3. Изменение интенсивности ЭМЭ и тока поляризации при одноосном сжатии образца вмещающей породы Натурные исследования Подземная разработка месторождений твер- дых полезных ископаемых вызывает изменения напряженно-деформированного состояния мас- сивов горных пород, влияющих на безопасность окружающей среды, промышленных объектов и самих горных работ. Развитие процесса изме- нения НДС массива обусловлено применением технологий разработки, свойствами рудных тел и вмещающих пород. В настоящее время при подземной разработке твердых полезных иско- паемых широко используется метод, основан- ный на проведении технологических взрывов большой мощности. В результате таких воздей- ствий происходит существенное перераспре- деление напряжений в массиве, которые при- водят к возникновению геодинамических собы- тий, в том числе к горным и горно-тектони- ческим ударам [9]. Натурные полевые наблю- дения электромагнитной эмиссии, являющейся результатом механоэлектрических преобразо- ваний в горных породах, проводились в усло- виях Таштагольского железорудного месторож- дения. На протяжении ряда лет ведется форми- рование банка данных изменений параметров электромагнитной и акустической эмиссии при действии технологических взрывов различной мощности. Полевые наблюдения механоэлектрических преобразований на Таштагольском руднике при 57 Геодинаміка 1(7)/2008 закладке взрывчатого вещества (ВВ) массой 165 т, что соответствует выделенной энергии 23 МДж, проводились в декабре 2007 года. Для мониторинга электромагнитной эмиссии в шахтных условиях использовался разработан- ный в ТПУ регистратор электромагнитной и акустической (АЭ) эмиссии РЕМС1, техничес- кие характеристики которого приведены в работе [8]. Прибор обеспечивает регистрацию в режиме реального времени усредненных значе- ний интенсивности ЭМЭ, амплитуды ЭМЭ в полосах с центральными частотами 2, 15, 100 кГц и в широкой полосе частот 1–100 кГц, а также акустической эмиссии. Время усреднения 1 или 5 секунд устанавливается оператором. В автономном режиме регистраторы могут непре- рывно записывать данные наблюдений ЭМЭ и АЭ в течение 7 суток с последующим продол- жением работы при переустановке аккуму- ляторов и освобождении памяти для записи новой информации. Такие возможности прибора позволяют устанавливать его за 1–2 суток до технологического взрыва с целью определения фонового значения ЭМЭ, регистрировать изме- нения электромагнитной активности в период технологического взрыва без присутствия опе- ратора, что особенно важно с учетом безо- пасности людей. Регистраторы устанавливались на горизонте -280 м (730 м от поверхности земли) с южной и северной стороны от обрушаемого взрывом блока. Один прибор располагался на расстоянии 70 м от места взрыва, второй на расстоянии 120 м. Такое расположение регистраторов обус- ловлено тем, что в месте установки приборов горные породы отличались электрическими свойствами. Первый прибор был размещен в массиве горных пород, представленных сиени- тами, а в месте размещения второго была магнетитовая руда с включениями кварца. В процессе наблюдений через 97 минут после технологического взрыва зафиксировано геоди- намическое событие с энергией 814 МДж. По классификации геодинамических событий такое проявление относят к горным ударам. Сейсми- ческая активность шахтного поля, в том числе пространственно-временные проявления геоди- намических процессов контролировались сей- смической станцией Таштагольского рудника. В результате непрерывных наблюдений были зарегистрированы изменения электро- магнитной и акустической эмиссии в период проведения технологического взрыва, а также последующего геодинамического события. Наи- большие изменения ЭМЭ в период между подрывом ВВ и горным ударом наблюдали в полосе с центральной частотой 100 кГц. На рис. 4 приведены изменения усредненных значений амплитуды электромагнитной эмиссии на частоте 100 кГц, зарегистрированные по показаниям первого регистратора. Время усред- нения соответствует 5 секундам. Рис. 4. Изменение средней амплитуды ЭМЭ на частоте 100 кГц на Таштагольском руднике На рисунке видно, что в момент техно- логического взрыва наблюдается кратковре- менное возрастание амплитуды ЭМЭ, после которого уровень эмиссии снижается до перво- начального. В последующем величина ЭМЭ вновь возрастает и находится на установив- шемся уровне около 50 минут. Перед геоди- намическим событием величина ЭМЭ снижа- ется и через некоторое время происходит горный удар. В момент горного удара также наблюдается увеличение амплитуды ЭМЭ, которое превышает усредненные значения элек- тромагнитной эмиссии, зафиксированные во время технологического взрыва. Это означает, что при горном ударе произошло выделение энергии значительно большее, чем во время подрыва ВВ. Этот факт подтвердили данные наблюдений сейсмостанции г. Таштагола. При- веденные на рис. 4 изменения ЭМЭ свиде- тельствуют о том, что перед горным ударом происходит накопление энергии и формиро- вание очага разрушения. В лабораторных исследованиях разрушения образцов горных пород при одноосном сжатии наблюдали подобные этапные изменения ЭМЭ. На рис. 5 (а, б) показаны временные изме- 58 Геофізика нения интенсивности ЭМЭ, зарегистрированные первым (рис. 5.а) и вторым (рис. 5.б) регис- траторами РЭМС1. На рис. 5 видно, что период подготовки горного удара отчетливо выделя- ется. При этом надо отметить некоторые отличия показаний приборов, размещенных с разных сторон от места обрушения рудного блока. По данным первого регистратора (№1) после технологического взрыва происходит снижение интенсивности ЭМЭ в течение нескольких минут с последующим резким увеличением. Эти повышенные значения интен- сивности ЭМЭ, так же как и уровень средних значение амплитуд ЭМЭ на частоте 100 кГц (рис. 4), регистрировались около 50 минут. Перед горным ударом наблюдается затишье в течении не менее 40 минут. По данным второго регистратора (№2) после технологического взрыва наблюдается ступенчатое увеличение интенсивности ЭМЭ. В эти же отрезки времени проявления ступенчатых изменений интен- сивности происходят геодинамические события в виде толчков. Затем происходит стабилизация ЭМЭ на определенном уровне и горный удар. Кроме того, после горного удара уровень интенсивности ЭМЭ по данным первого прибора падает до нулевых значений, а уровень по данным второго прибора имеет повышенные значения. Рис. 5. Изменение интенсивности электромагнитной эмиссии в период проведения технологического взрыва и последующего горного удара, зарегистрированное двумя регистраторами Увеличение интенсивности ЭМЭ в момент технологического взрыва является следствием искусственного динамического возбуждения массива горных пород. В период формирования очага разрушения и подготовки горного удара, спровоцированного в данном случае техноло- гическим взрывом, происходит изменение напряженно-деформированного состояния мас- сива, сопровождающееся геодинамическими событиями. В результате механоэлектрических преобразований, происходящих в разной степени нагруженных горных породах, электро- магнитная эмиссия претерпевает соответ- ствующие изменения. Отличия в величине ЭМЭ для разных приборов после горного удара обусловлены перераспределением НДС массива горных пород шахтного поля на прилегающих горизонтах. С большой вероятностью можно говорить о том, что в месте расположения первого регистратора произошла разгрузка массива, и уровень интенсивности ЭМЭ упал до нулевых значений, а в месте расположения второго регистратора произошло дополнитель- ное нагружение массива, и интенсивность ЭМЭ увеличилась. Косвенным подтверждением тако- го перераспределения НДС в массиве служат вывалы горных пород вблизи второго регис- тратора и данные сейсмических наблюдений. Выводы Таким образом, по результатам проведенных исследований можно сделать следующие основ- ные выводы: 1. Изменение характеристик электромагнит- ной эмиссии, возникающей при механоэлек- трических преобразованиях в представленных лабораторных экспериментах, соответствует возрастанию и уменьшению токов поляризации образцов магнетитовой руды и вмещающей породы Таштагольского рудного месторож- дения на всех этапах их одноосного сжатии и разрушения. 2. По характеристикам электромагнитной эмиссии при изменении напряженно-дефор- мированного состояния одноосно сжимаемых образцов горных пород уверенно выделяются этапы уплотнения горной породы, форми- рования очага разрушения, увеличения размеров трещин в очаге и самого факта разрушения. 3. Изменения интенсивности и амплитуды 59 Геодинаміка 1(7)/2008 электромагнитной эмиссии горных пород в натурных условиях шахт и других подземных сооружений позволяют выявлять этапы под- готовки и проявления геодинамических событий и определять характер перераспределения напряженно-деформированного состояния мас- сива. Работа выполнена при финансовой под- держке грантов РФФИ № 06-08-00693-а и № 06- 08-96911р_офи. Литература 1. Беспалько А.А., Гольд Р.М., Яворович Л.В. Дацко Д.И. Влияние текстурных особен- ностей образцов алевролита на параметры электромагнитного сигнала при акусти- ческом возбуждении // Физико-технические проблемы разработки полезных иско- паемых. – 2002. – № 2. – С. 27–31. 2. Беспалько А.А., Яворович Л.В., Гольд Р.М., Дацко Д.И. Возбуждение электромагнит- ного излучения в слоистых горных породах при акустическом воздействии // ФТПРПИ. – 2003. – №2. – С. 8–14. 3. Беспалько А.А., Яворович Л.В., Федо- тов П.И. Связь параметров электромаг- нитных сигналов с электрическими харак- теристиками горных пород при акусти- ческом и квазистатическом воздействиях // Известия Томского политехнического уни- верситета. – 2005. – Т. 308, № 7. – С. 18–23. 4. Tsutsumi A., Shirai N. Electromagnetic signals associated with stick-slip of quartz-free rocks // Tectonophysics, 450, pp. 79–84. 5. Ogava T., Oike, K. Miura T. Electromagnetic Radiation From Rocks. J/Geoph. Res. V.90, N D4, 6445-6249 30, 1985. 6. Frid V., Vozoff K. Electromagnetic radiation induced by mining rock failure // International Journal of Coal Geology, 2005. 7. Беспалько А.А., Суржиков А.П., Хор- сов Н.Н., Климко В.К., Штирц В.А., Ши- пеев О.В., Яворович Л.В. Наблюдения изме- нений напряженного состояния массива горных пород после массового взрыва по параметрам электромагнитной эмиссии // Физическая мезомеханика. Том 7, специальный выпуск, часть 2. – 2004. – С. 253–256. 8. Беспалько А.А., Хорсов Н.Н. Аппаратурный комплекс для исследования напряженно- деформированного состояния горных пород в шахтах // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли: Труды Междуна- родной конференции. – Новосибирск, 2004. – С. 210–213. 9. Особенности современных достижений в области безопасной отработки ударо- опасных месторождений, методам прогноза и предупреждения горных ударов. Сб. докладов конференции. – Таштагол, 2000. – С. 12–33. МЕХАНОЕЛЕКТРИЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ В ГІРСЬКИХ ПОРОДАХ ТАШТАГОЛЬСЬКОГО ЗАЛІЗОРУДНОГО РОДОВИЩА А.А. Беспалько, Л.В. Яворович, П.І. Федотов, Е.В. Віітман В результаті лабораторних досліджень при одноосному стиску зразків гірських порід Таштагольського залізорудного родовища встановлено, що етапи зміни напружено-деформованого стану гірських порід упевнено виявляються за характеристиками електромагнітної емісії. Виникаючий в процесі деформації гірських порід струм поляризації корелює зі змінами характеристик механо- електричних перетворень. Натурними дослідженнями на Таштагольськом руднику встановлено, що за характеристиками електромагнітної емісії можна виявляти підготовку і прояви геодинамічних подій, а також визначати характер перерозподілу напружено-деформованого стану гірського масиву. Ключові слова: гірські породи; напружено-деформований стан; механоелектричні перетворення. MECHANOELECTRICAL TRANSFORMATIONS IN ROCKS OF TASHTAGOL IRON-ORE DEPOSIT A.A. Bespalko, L.V. Yavorovitch, P.I. Fedotov, E.V. Viitman As a result of laboratory researches at uniaxial compression of core boring from Tashtagolsk iron-ore deposits it is established that stages of change of the deflected mode of formations confidently marks out by characteristics of electromagnetic issue. The polarisation current, which is arising in the course of deformation of rocks, correlates with changes of characteristics of dynamoelectric transformations. It is established by natural researches on Tashtagolsk iron-ore mine that it is possible to reveal the preparation and the display of geodynamic events, and also to define the character of redistribution of the deflected mode of massif by characteristics of electromagnetic issue. Key words: rocks; deflected mode; dynamoelectric transformations. Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Надійшла 02.10.2008 60
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-18520
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1992-142X
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T16:21:17Z
publishDate	2008
publisher	Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
record_format	dspace
spelling	Беспалько, А.А. Яворович, Л.В. Федотов, П.И. Виитман, Е.В. 2011-03-31T22:14:12Z 2011-03-31T22:14:12Z 2008 Механоэлектрические преобразования в горных породах Таштагольского железорудного месторождения / А.А. Беспалько, Л.В. Яворович, П.И. Федотов, Е.В. Виитман // Геодинаміка. — 2008. — № 1(7). — С. 54-60. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 1992-142X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18520 622.831:550.32 В результате лабораторных исследований при одноосном сжатии образцов горных пород Таштагольского железорудного месторождения установлено, что этапы изменения напряженно-деформированного состояния горных пород уверенно выявляются по характеристикам электромагнитной эмиссии. Возникающий в процессе деформирования горных пород ток поляризации коррелирует с изменениями характеристик механоэлектрических преобразований. Натурными исследованиями на Таштагольском руднике установлено, что по характеристикам электромагнитной эмиссии можно выявлять подготовку и проявление геодинамических событий, а также определять характер изменения напряженно-деформированного состояния горного массива. В результаті лабораторних досліджень при одноосному стиску зразків гірських порід Таштагольського залізорудного родовища встановлено, що етапи зміни напружено-деформованого стану гірських порід упевнено виявляються за характеристиками електромагнітної емісії. Виникаючий в процесі деформації гірських порід струм поляризації корелює зі змінами характеристик механо-електричних перетворень. Натурними дослідженнями на Таштагольськом руднику встановлено, що за характеристиками електромагнітної емісії можна виявляти підготовку і прояви геодинамічних подій, а також визначати характер перерозподілу напружено-деформованого стану гірського масиву. As a result of laboratory researches at uniaxial compression of core boring from Tashtagolsk iron-ore deposits it is established that stages of change of the deflected mode of formations confidently marks out by characteristics of electromagnetic issue. The polarisation current, which is arising in the course of deformation of rocks, correlates with changes of characteristics of dynamoelectric transformations. It is established by natural researches on Tashtagolsk iron-ore mine that it is possible to reveal the preparation and the display of geodynamic events, and also to define the character of redistribution of the deflected mode of massif by characteristics of electromagnetic issue. ru Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України Геодинаміка Геофізика Механоэлектрические преобразования в горных породах Таштагольского железорудного месторождения Механоелектричні перетворення в гірських породах Таштагольського залізорудного родовища Mechanoelectrical transformations in rocks of Tashtagol iron-ore deposit Article published earlier
spellingShingle	Механоэлектрические преобразования в горных породах Таштагольского железорудного месторождения Беспалько, А.А. Яворович, Л.В. Федотов, П.И. Виитман, Е.В. Геофізика
title	Механоэлектрические преобразования в горных породах Таштагольского железорудного месторождения
title_alt	Механоелектричні перетворення в гірських породах Таштагольського залізорудного родовища Mechanoelectrical transformations in rocks of Tashtagol iron-ore deposit
title_full	Механоэлектрические преобразования в горных породах Таштагольского железорудного месторождения
title_fullStr	Механоэлектрические преобразования в горных породах Таштагольского железорудного месторождения
title_full_unstemmed	Механоэлектрические преобразования в горных породах Таштагольского железорудного месторождения
title_short	Механоэлектрические преобразования в горных породах Таштагольского железорудного месторождения
title_sort	механоэлектрические преобразования в горных породах таштагольского железорудного месторождения
topic	Геофізика
topic_facet	Геофізика
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18520
work_keys_str_mv	AT bespalʹkoaa mehanoélektričeskiepreobrazovaniâvgornyhporodahtaštagolʹskogoželezorudnogomestoroždeniâ AT âvorovičlv mehanoélektričeskiepreobrazovaniâvgornyhporodahtaštagolʹskogoželezorudnogomestoroždeniâ AT fedotovpi mehanoélektričeskiepreobrazovaniâvgornyhporodahtaštagolʹskogoželezorudnogomestoroždeniâ AT viitmanev mehanoélektričeskiepreobrazovaniâvgornyhporodahtaštagolʹskogoželezorudnogomestoroždeniâ AT bespalʹkoaa mehanoelektričníperetvorennâvgírsʹkihporodahtaštagolʹsʹkogozalízorudnogorodoviŝa AT âvorovičlv mehanoelektričníperetvorennâvgírsʹkihporodahtaštagolʹsʹkogozalízorudnogorodoviŝa AT fedotovpi mehanoelektričníperetvorennâvgírsʹkihporodahtaštagolʹsʹkogozalízorudnogorodoviŝa AT viitmanev mehanoelektričníperetvorennâvgírsʹkihporodahtaštagolʹsʹkogozalízorudnogorodoviŝa AT bespalʹkoaa mechanoelectricaltransformationsinrocksoftashtagolironoredeposit AT âvorovičlv mechanoelectricaltransformationsinrocksoftashtagolironoredeposit AT fedotovpi mechanoelectricaltransformationsinrocksoftashtagolironoredeposit AT viitmanev mechanoelectricaltransformationsinrocksoftashtagolironoredeposit

Механоэлектрические преобразования в горных породах Таштагольского железорудного месторождения

Institution

Similar Items