Прохорець Л. В. Розвиток методу ударного імпульсу для експрес-контролю міцності гірських порід та елементів геокомпозитних конструкцій

Об'єкт досліджень: процеси взаємодії ударника з геоматеріалами та елементами геокомпозитних конструкцій. Мета роботи полягає в розвитку методу ударного імпульсу стосовно до експрес-контролю міцності порід безпосередньо на місці їхнього залягання та елементів геокомпозитних охоронно-підтримуючих конструкцій у місці їхнього зведення для підвищення безпеки та збільшення терміну експлуатації виробок та геокомпозитних конструкцій. Предмет досліджень: метод ударного імпульсу для експрес-контролю міцності гірських порід і елементів геокомпозитних конструкцій. Методи досліджень. В основу досліджень покладений комплексний підхід, що містить у собі аналіз і узагальнення експериментальних і теоретичних досягнень за даною проблемою; методи теорії пружності, удару, механіки суцільного середовища та гірських порід, а також методи лабораторних і натурних досліджень процесу співударяння твердого тіла з гірськими породами та елементами геокомпозитних охоронних конструкцій з використанням розробленої в ІГТМ НАНУ апаратури вимірювань. Наукові результати: вперше теоретично встановлено зменшення за степеневою залежністю тривалості ударного імпульсу при збільшенні межі міцності матеріалу на одновісний стиск; вперше експериментально виявлено зменшення за параболічною залежністю тривалості ударного імпульсу від сили удару з наступною її стабілізацією, причому початок ділянки стабілізації індивідуальний для кожного виду матеріалу; вперше визначені умови підвищення інформативності методу ударного імпульсу для визначення міцності досліджуваних матеріалів; показано, що при зміні співвідношень акустичних жорсткостей ударника й досліджуваного матеріалу від 1 до 100 зміна відносної інформативності спостерігається в межах 0,05-1; отримав подальший розвиток метод ударного імпульсу, в якому вперше запропоновано використовувати в якості інформативного параметру тривалість ударного імпульсу, що дозволило вдосконалити виявлення ослаблених зон у породному масиві в зонах геологічних порушень. Практичне значення: розроблена методика оцінки міцності середовища методом ударного імпульсу стосовно до гірських порід і елементів геокомпозитних охоронно-підтримуючих конструкцій у підземних умовах; розроблено засіб оцінки міцності гірських порід і елементів геокомпозитних охоронних конструкцій методом ударного імпульсу. Реалізація результатів роботи. Результати досліджень увійшли складовою частиною в нормативно-технічні документи: "Технологічний регламент діагностики та відновлення заглиблених і підземних споруд поверхневого комплексу шахт на основі технології створення геокомпозитних конструкцій" і "Методичні рекомендації з експрес-визначення пружних і міцнісних властивостей необроблених зразків гірських порід і елементів геокомпозитних конструкцій методами неруйнівного контролю", затверджені Мінвуглепромом України.