Природа электромагнитных излучений горными породами
Отримані експериментальні результати, на підставі аналізу яких показано, що електромагнітні випромінювання (ЕМВ) порід з пустотною текстурою пов'язані з процесами масопереносу флюїдів. There are experimental results got by us, the analysis of which allows to link the electromagnetic radiations...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геотехническая механика |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2010
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33498 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Природа электромагнитных излучений горными породами / А.С. Поляшов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2010. — Вип. 88. — С. 77-80. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860156491507433472 |
|---|---|
| author | Поляшов, А.С. |
| author_facet | Поляшов, А.С. |
| citation_txt | Природа электромагнитных излучений горными породами / А.С. Поляшов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2010. — Вип. 88. — С. 77-80. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехническая механика |
| description | Отримані експериментальні результати, на підставі аналізу яких показано, що електромагнітні випромінювання (ЕМВ) порід з пустотною текстурою пов'язані з процесами масопереносу флюїдів.
There are experimental results got by us, the analysis of which allows to link the electromagnetic radiations of rocks with the features of hollow space.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:53:47Z |
| format | Article |
| fulltext |
77
УДК 622.333:537.32
Канд. геол. - минерал. наук А. С. Поляшов,
(Национальный горный университет)
ПРИРОДА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ ГОРНЫМИ
ПОРОДАМИ
Отримані експериментальні результати, на підставі аналізу яких показано, що електрома-
гнітні випромінювання (ЕМВ) порід з пустотною текстурою пов'язані з процесами масопере-
носу флюїдів.
NATURE OF ELECTROMAGNETIC RADIATIONS BY ROCKS
There are experimental results got by us, the analysis of which allows to link the electromagnet-
ic radiations of rocks with the features of hollow space.
Электромагнитные излучения горных пород широко используют для диаг-
ностики предразрушающего состояния горных пород и процессов их природно-
го и техногенного разрушения [1, 2, 3, 4].
Однако полной ясности в вопросе выяснения источников излучений и их связи
с процессами, протекающими в породном массиве, нет. Поэтому предприня-
та попытка сформировать представления о процессе ЭМИ на основе эксперимен-
тальных данных, выполненных в лабораторных и наземных условиях с помощью
прямых и дистанционных методов регистрации ЭМИ горными породами.
Проанализируем объекты, излучающие ЭМИ, средства контроля уровня ЭМИ
и факторы, влияющие на интенсивность ЭМИ.
Объекты, излучающие ЭМИ – преимущественно осадочные горные породы.
В процессе осадконакопления упаковка их минерального вещества в виде об-
ломочного и коллоидного материала не идеальна. Это приводит к образованию
в породах пустот: пор и трещин. В методах определения пористости и трещи-
новатости в эксперимент вовлекаются, как правило, незаполненные, незалечен-
ные поры и трещины. Поэтому пустотность пород всегда в количественном вы-
ражении занижается.
Минеральная система, представленная твердой, жидкой и газообразной фазами,
в условиях внешних воздействий сопровождается взаимным смещением фаз отно-
сительно друг друга. В результате возникают направленные или колебательные
перемещения фаз относительно друг друга. Они сопровождаются упругими, элек-
тромагнитными и другими явлениями. Такие явления могут быть взаимосвязан-
ными и самостоятельными, что зависит от структурно-текстурных особенностей
пород.
Средства контроля уровня ЭМИ в лабораторных, полевых и подземных ус-
ловиях разнообразны. В России индикаторы ЭМИ выпускают в Москве, Санкт-
Петербурге, Новосибирске. В Украине базовым прибором является радиовол-
новый индикатор производства Западно-Украинской геофизической экспеди-
ции (РВИНДС). В НГУ с привлечением студенческой молодежи изготовлен
простейший приемник – индикатор ЭМИ чувствительностью 2мкВ/см, в кото-
78
ром для приема сигналов использована антенна, принимающая электрическую
составляющую электромагнитного поля.
Факторы. На основании контактных методов контроля электрического со-
стояния углей установлено, что нагрев и сжатие угольных образцов сопровожда-
ются шумами [5].
Нагрев в сравнении с давлением (на единицу изменения) вносит существенно
больший вклад в изменение электрических характеристик активируемых образцов.
Еще более существенный вклад в изменение электрических характеристик активи-
руемых образцов вносит состояние контакта электрод – поверхность образца [6].
Типичный вид кривой ЭМИ образца угля марки Д приведен на рис. 1. Анализ
кривой позволяет описать качественно механизм формирования излучений за счет
выхода газа до 100 °С, паров воды – в интервале 110 – 120 °С и газообразной фазы
– свыше 120 °С. Частота колебаний ЭМИ уменьшается при удалении из угля влаги,
что соответствует соотношению скоростей переноса газа и паров воды.
Рис. 2 – Спектр ЭМИ образца угля марки Д при нагреве под избыточным
давлением
Естественно, что с переходом от контактных к бесконтактным методам кон-
троля состояния пород и углей часть информации теряется.
Сравнительные результаты приема сигналов с помощью антенн, восприни-
мающих электрическую и магнитную составляющие ЭМИ, продемонстрирова-
ны на рис. 2. За базовый прибор принят радиоволновый индикатор производст-
ва Западно-Украинской геофизической экспедиции РВИНДС.
Из анализа приведенных на рис. 2 данных следует, что показания отражают
один и тот же возмущающий объект вблизи точки наблюдения 20 – троллей,
неравномерный отбор тока с которого приводит к ЭМИ – излучению.
За чертой г. Днепропетровска выполнен маршрут вкрест русла балки с це-
лью выяснения влияния на интенсивность ЭМИ рельефа местности (рис. 3).
Установлено, что на бортах балки почти симметрично руслу расположены
две аномалии ЭМИ, соответствующие увлажненным участкам склонов. Приро-
да ЭМИ связана с просачиванием воды через грунт рыхлых отложений – суг-
линка. Следовательно, просачивание воды через грунт имеет сложный меха-
низм, сопровождающийся ЭМИ.
Таким образом, на основе анализа приведенных экспериментальных дан-
ных можно сделать выводы:
79
– имеют место случаи прямой зависимости интенсивности ЭМИ от рельефа
местности, где рыхлые отложения перекрывают породы кристаллического фун-
дамента;
– при пересечении балок на фоне уровня ЭМИ могут фиксироваться
аномалии, приуроченные к местам выхода вод;
– повышенные значения ЭМИ также присущи породам кристаллического
фундамента, сложенным породами основного состава;
– при бурение в лабораторных условиях мрамора без помывки регистриру-
ются ЭМИ, с промывкой водой – ЭМИ становятся нерегистрируемыми;
– на результаты измерений оказывают влияние техногенные факторы - раз-
личные излучающие электромагнитные волны источники, которые выявляются
по "ураганным" показаниям или кратковременному проявлению;
– перенос влаги и газа через уголь сопровождаются ЭМИ с различной часто-
той, что позволяет постановку экспериментов по выявлению участков массопе-
реноса жидкой и газообразной фаз в зонах массива горных пород с градиент-
ным распределением напряжений;
– в совокупном проявлении источники ЭМИ в горных породах по интенсив-
ности могут быть расположены в ряду в ряду: деформация – разрушение –
энергомассоперенос – изменение условий на поверхностях контакта фаз (в том
числе и гальванического контакта электрод – поверхность образца).
Рис. 2 - Результаты параллельных измерений уровня ЭМИ в у.е. приборов
НГУ (2) и РВИНДС (1)
Оставаясь в целом электронейтральной системой, система "твердый скелет –
жидкость – газ", способна к генерации взаимосвязанных механических и электро-
магнитных полей.
80
Рис. 3 - Кривые изменения рельефа местности (1) и ЭМИ (2)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. О природе электромагнитных волн, излучаемых горными породами при их нагружении / A. A. Воробьев,
В. Ф. Ширяев, Л. А. Защинский, В. Д. Евсеев // Проблемы нефти и газа Тюмени. – 1974. – Вып. 4. – С. 77 – 80.
2. Воробьев А. А. Импульсное радиоизлучение при царапании некоторых диэлектрических материалов /
А. А. Воробьев, В. М. Чаусов, В. Ф. Гордеев // Изв. высш. учеб. заведений. – Физика. – 1977. – № 10. – С. 126 – 128.
3. Курленя М. В. Стадийность процесса разрушения на основе исследования ЭМИ-излучения /
М. В. Курленя, Г. Е. Яковицкая, Г. И. Кулаков. – ФТПРПИ. – 1991. – № 1. – С. 41 – 49.
4. Изучение электромагнитной эмиссии при бурении анизотропных пород. Материалы докладов 4-го Меж-
дународного симпозиума по бурению скважин в осложненных условиях / В. В. Кривошеев, И. А. Нейштетер,
А. А. Ларин, В. Д. Гордеев. – С-Петербург : РИЦ С.-Петербургского ГГИ, 1998. – С. 48.
5. Соболев В. В. Изменения электрических характеристик углей при избыточных давлении и температуре
/ В. В. Соболев, А. С. Поляшов, В. Г. Тарасенко. –Науковий Вісник НГУ, 2008. – № 7. – С. 82 – 86.
6. Соболев В. В. Шумы при измерениях электрических характеристик углей / В. В. Соболев, А. С. Поляшов,
В. Г. Тарасенко // Уголь Украины. – 2010. – №4. – С. 41 – 42.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-33498 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:53:47Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Поляшов, А.С. 2012-05-28T15:04:10Z 2012-05-28T15:04:10Z 2010 Природа электромагнитных излучений горными породами / А.С. Поляшов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2010. — Вип. 88. — С. 77-80. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33498 622.333:537.32 Отримані експериментальні результати, на підставі аналізу яких показано, що електромагнітні випромінювання (ЕМВ) порід з пустотною текстурою пов'язані з процесами масопереносу флюїдів. There are experimental results got by us, the analysis of which allows to link the electromagnetic radiations of rocks with the features of hollow space. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Природа электромагнитных излучений горными породами Nature of electromagnetic radiations by rocks Article published earlier |
| spellingShingle | Природа электромагнитных излучений горными породами Поляшов, А.С. |
| title | Природа электромагнитных излучений горными породами |
| title_alt | Nature of electromagnetic radiations by rocks |
| title_full | Природа электромагнитных излучений горными породами |
| title_fullStr | Природа электромагнитных излучений горными породами |
| title_full_unstemmed | Природа электромагнитных излучений горными породами |
| title_short | Природа электромагнитных излучений горными породами |
| title_sort | природа электромагнитных излучений горными породами |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33498 |
| work_keys_str_mv | AT polâšovas prirodaélektromagnitnyhizlučeniigornymiporodami AT polâšovas natureofelectromagneticradiationsbyrocks |