Пилипенко Ю. М. Розробка методу та засобів контролю структурної порушеності масиву, які базуються на ефектах викликаної поляризації гірських порід

Об'єкт дослідження - явища електризації в напруженому структурно порушеному масиві гірських порід. Мета роботи: розробити метод і засоби ефективного контролю структурної порушеності масиву, що базуються на реєстрації перехідних процесів викликаної поляризації гірських порід у змінних електричних полях, які підвищують інформативність і достовірність діагностики стану та властивостей масиву гірських порід. Методи дослідження. В роботі використано комплексний метод досліджень, що включає аналіз і узагальнення розробок у даній галузі науки і техніки, теоретичні дослідження, що базуються на методах класичної електродинаміки; лабораторні та шахтні експериментальні дослідження з використанням промислових та дослідних зразків апаратури. Дисертація присвячена дослідженням явищ електризації гірських порід та розробці на базі встановлених залежностей метода і засобів контролю структурної порушеності та напружено-деформованого стану масиву. Визначені електрофізичні характеристики ряду літотипів гірських порід. Встановлено природу та характер залежності перехідних характеристик викликаної поляризації порід від їх тріщинуватості та напружено-деформованого стану. Визначені основні інформативні параметри методу контролю структурної порушеності масиву, що базується на ефектах викликаної поляризації порід. Розроблено методичні основи діагностики структурної порушеності масиву гірських порід електрометричним методом стосовно рудних і вугільних родовищ, що включають порядок виконання робіт, обробку і інтерпретацію результатів та відображення інформації. Розроблено засоби реалізації методу в шахтних і польових умовах. В процесі вирішення виробничих завдань, виконана перевірка ефективності розробок. Матеріали увійшли в ряд нормативно-технічних документів, впроваджених на гірничодобувних підприємствах рудної і вугільної галузей. Новизна. Вперше встановлено закономірності змін характеристик перехідних процесів викликаної поляризації гірських порід, руд і вугілля від параметрів тріщинуватості масиву; вперше встановлено взаємозв'язок параметрів перехідних процесів викликаної поляризації з напружено-деформованим станом породного масиву, для оцінки якого методом викликаної поляризації запропоновані коефіцієнти механоелектричного зв'язку і електромеханодеструкції; подальший розвиток набули дослідження впливу факторів, які формують структуру масиву та ефекти викликаної поляризації гірських порід, запропонована фізико-математична модель, що враховує електродинаміку взаємодії електричних зарядів з мікротектоноструктурними елементами середовища, які покладені в основу розробленого методу контролю структурної порушеності масиву. Ступінь впровадження. Фактичний економічний ефект від впровадження розробок склав більше 297 тис. крб. і 64 тис. грн. Сфера використання. Розроблено способи та створено технічні засоби діагностики стану масиву, які дозволяють приймати ефективні технологічні рішення при веденні гірничих робіт у зоні структурної порушеності, зокрема, використовувати при пошуку приповерхневих порожнин, контролі розвитку деформаційних процесів у зонах тектоні-чних порушень, оцінці геометричних параметрів структурної поруше-ності та геомеханічного стану вугільних пластів при переході диз'юнк-тивів гірничими роботами.