Геология и геофизика Юга России (Dec 2018)
ФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ КАК ПРОИЗВОДНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ГОРНОГО МАССИВА И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ МОНИТОРИНГА
Abstract
Процесс напряженно-деформированного развития среды условно начинается дислокацией в кристаллах, протекает образованием зоны трещиноватости в породах и заканчивается обрушением массива (разломом в естественных условиях). Каждый этап напряженно-деформированного развития или изменения характеризуется обусловленной этим изменением конкретной величины амплитудно-частотных колебаний среды. Реакция массива на действие деформирующего напряжения проявляется нарушением электрических связей в кристаллической решетке. Дана оценка современным средствам контроля безопасности персонала и предупреждения состояния элементов локального подземного пространства, основанным на незащищенных от электромагнитных помех схемах электрических и радиотехнических цепей. К существенным недостаткам отнесена их подверженность воздействию человеческого фактора в виде принудительного отключения. Изменения дипольных моментов при ковалентной связи ведут к возникновению электромагнитных импульсов, а остаточные деформации в виде дислокаций создают акустические волновые поля. Приводится энергетическая характеристика трех составляющих межмолекулярных взаимодействий: ориентационная, индукционная и дисперсная. Рассматривая природу физических полей как производные деформаций среды, переходящие со временем в механические необратимые изменения структуры пород и структурно-тектонического строения массива, появляется возможность установления количественной зависимости интенсивности этих полей и состояния безопасности разрабатываемого массива. В качестве основной технологии мониторинга естественных электромагнитных импульсов и звуковых волн предлагаются волоконно-оптические датчики на основе брэгговских решеток.
