Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Розвиток наукових основ та техніки вимірювань параметрів геомеханічних і техногенних процесів в гірничовидобувному регіоні
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Розвиток наукових основ та техніки вимірювань параметрів геомеханічних і техногенних процесів в гірничовидобувному регіоні

Анотації 

Здещиц В.М. Розвиток наукових основ та техніки вимірювань параметрів геомеханічних і техногенних процесів в гірничовидобувному регіоні. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.15.11 – фізичні процеси гірничого виробництва. – Національний гірничий університет України, Дніпропетровськ, 2007.

   Дисертація присвячена питанням підвищення ефективності гірничого виробництва за рахунок розвитку наукових основ та техніки вимірювань параметрів геомеханічних і техногенних процесів у гірничовидобувному регіоні. Установлено, що використання цифрових та волоконно-оптичних технологій для створення нових реєструвальних пристроїв дозволяє дистанційно і комплексно дослідити фізичні процеси у гірських породах. Виконано теоретичні та аналітичні дослідження систем для створення парку датчиків з дистанційним зняттям інформації, розроблені їх конструкції, проведені лабораторні та виробничі випробування. Розроблено методики вимірювань для створених приладів і на практиці отримані експериментальні дані, аналіз яких дозволив одержати нові знання про фізичні процеси, що відбуваються в гірських породах і спорудах.
   Ключові слова: фізичні процеси, гірська порода, волоконно-оптичні системи вимірювання.

Здещиц В.М. Развитие научных основ и техники измерения параметров геомеханических и техногенных процессов в горнодобывающем регионе. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.15.11 – физические процессы горного производства. – Национальный горный университет Украины, Днепропетровск, 2007.

   Диссертация посвящена вопросам повышения эффективности горного производства.
   В результате выполненных исследований теоретически обобщена и практически решена крупная научная проблема, заключающаяся в развитии научных основ и техники измерения параметров геомеханических и техногенных процессов в горнодобывающем регионе. Решение этой проблемы имеет большое народнохозяйственное значение, так как даёт возможность без дополнительных капитальных затрат надёжно прогнозировать параметры физических процессов в условиях горного производства: сейсмический эффект взрывов при их приближении к охраняемым объектам, обеспечить управляемое его регулирование с учетом воздействия ударных воздушных волн, увеличить объёмы взрываемых блоков вблизи объектов, вовлечь в разработку законсервированные запасы сырья.
   За счет контроля качества взрыва – приблизить многорядное производство взрывов к сооружениям и использовать энергию их вредного сейсмического действия на полезное разрушение горных пород. Используя возможности дистанционных измерений – проводить диагностику горного давления, уровня грунтовых вод в подошве отвалов, величины сдвижения горных пород и земной поверхности, уровня напряженного состояния.
   Горные работы, которые ведутся в Криворожском горнорудном бассейне открытым и подземным способом, оказывают большое влияние на земную поверхность, что приводит к возникновению значительных по площадям зон сдвижений и оползней.
   Массовые взрывы, которые проводятся периодически в карьерах и шахтах, приводят к возникновению дополнительных нагрузок на напряженно-деформированный горный массив.
   Существующие методы диагностики и контроля напряженного состояния горного массива не могут удовлетворять современным потребностям производства из-за недостаточной точности измеряемых параметров происходящих физических процессов и принципиальной невозможности в большинстве случаев осуществлять эти измерения дистанционно.
   Анализ современных способов и средств передачи информации позволил однозначно определиться с базовыми технологиями, которые должны быть задействованы для решения вышеуказанных проблем: это технологии цифровых и волоконно-оптических систем измерения.
   С целью выявления получаемых преимуществ была рассмотрена теория волоконно-оптических световодов с позиций ее применимости для решения проблем, связанных с горным производством. Показано, что рефлектометрические волоконно-оптические датчики и датчики проходящего типа с внешней модуляцией интенсивности света являются основным элементом для построения измерительных систем с дистанционным съемом информации.
   Необходимость в измерении множества параметров физических процессов, находящихся в статике, динамическом развитии, колебательном состоянии привела к разработке теории и расчетных методик для чувствительных элементов волоконно-оптических датчиков. В результате найдены оптимальные параметры для волоконно-оптических датчиков мембранного типа, с шарообразным чувствительным элементом, проходящего типа; выявлены корреляционные связи интенсивности светового потока и величины внешнего воздействия (давления, скорости потока, сдвига, деформации, амплитуды колебания и т. п.).
   Для контроля качества взрыва скважинных зарядов и взрывчатых веществ разработана методика и схемы измерений скорости детонационной волны с помощью волоконной оптики. Испытания доказали работоспособность метода и неоспоримые преимущества в точности измерения скорости перед традиционными методами.
   Впервые измерены времена релаксации свечения воздуха в зависимости от давления. Для нормального давления τ1 = 0, 06 нс, τ 2 = 0, 5 нс. Этими величинами будет определяться быстродействие воздушного сцинтиллятора, и, следовательно, точность регистрации выхода ударной волны на поверхность ВВ, точность метода.
   Теоретическое исследование зависимости толщины фронта ударной воздушной волны от ее интенсивности позволило определить размеры чувствительного элемента датчика (~10 мкм) для регистрации слабых ударных воздушных волн (20…1000 Па) и на этой основе разработать измерительные устройства.
   Разработаны методики и устройства для дистанционного измерения деформации, величины горного давления, уровня грунтовых вод в подошве отвалов. Установлены датчики в основание отвала и получены зависимости, характеризующие величины физических процессов. Экспериментально установлено, что фактическое давление на основу отвала на 7, 7 % больше расчетного, что свидетельствует о том, что фактическая степень его устойчивости может оказаться существенно ниже проектной и при определенных условиях может быть нарушена.
   Для осуществления дистанционного контроля пространственного положения оборудования, глубоких и сверхглубоких скважин, задания вертикального направления и регистрации углов наклона разработаны высокоточные волоконно-оптические приборы и измерительные системы. Устройства защищены патентами Украины, как изобретения.
   Разработаны конструкции, установлены наблюдательные станции и проведены их промышленные испытания с целью получения информации о геодинамических процессах, происходящих в горнодобывающем регионе, в том числе и под влиянием горных работ. Показано, что применение волоконно-оптических систем измерения увеличивает точность определения сдвижения горных пород на порядок, по сравнению с традиционными методами.
   С помощью цифровых технологий получены экспериментальные данные о величине интенсивности землетрясений для объектов ЦПТ в карьерах Кривбасса и жилых зданий за пределами карьеров. Разработан метод сейсмического зондирования для определения крепости горных пород. Показано, что изменение крепости горной породы на единицу в пределах f = 4-12 приводит к изменению скорости распространения продольной сейсмической волны на 400 м/с. Учет этого факта позволяет оптимизировать технологию взрывных работ.
   Ключевые слова: физические процессы, горная порода, волоконно-оптические системы измерения.

Zdeshchyts V.M. Development of scientific bases and techniques of measurement of parameters geomechanical and technogenic processes in mining region. - Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of Dr.Sci.Tech. on a speciality 05.15.11 – physical processes in coal-mining industry. – National mountain university of Ukraine, Dnipropetrovs'k, 2007.

   The dissertation is devoted to questions of increase of efficiency of coal-mining industry due to development of scientific bases and techniques of measurement of parameters geomechanical and technogenic processes in mining region.
   It is established, that use of digital and optical fibre technologies for creation of new recording devices allows distantly and in a complex to investigate physical processes in rocks.
   Theoretical and analytical researches of systems for creation of park of gauges with remote removal of the information are executed, their designs are developed, laboratory and industrial tests are carried out.
   Measurement techniques for the created devices are developed and in practice experimental data which analysis has allowed to receive new knowledge of the physical processes occurring in rocks and constructions are received.
   Key words: physical processes, rock, optical fibre systems of measurement.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Розвиток наукових основ та техніки вимірювань параметрів геомеханічних і техногенних процесів в гірничовидобувному регіоні

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!