Горный институт НИТУ «МИСиС», Москва, Россия:

Николенко П. В., доцент, канд. техн. наук, petrov-87@mail.ru
Шкуратник В. Л., проф., д-р техн. наук
Чепур М. Д., студент

Приведены результаты изучения акустико-эмиссионных эффектов при растяжении композитов. Предложены два метода геоконтроля состояния кровли горных выработок. Первый метод предназначен для установления факта возникновения в кровле критических растягивающих напряжений, второй – направлен на выявление хрупких нарушений в кровле и определение их местоположения. Оба метода могут быть использованы для непрерывного мониторинга состояния кровли горных выработок.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 17-77-10009).

1. Каспарьян Э. В., Козырев А. А., Иофис М. А., Макаров А. Б., Куликова Е. Ю. Геомеханика : учебник. – Мурманск : Изд-во МГТУ, 2016. Ч. 1. – 272 с.
2. Курленя М. В., Барышников В. Д., Гахова Л. Н. Развитие экспериментально-аналитического метода оценки устойчивости горных выработок // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаеых. 2012. № 4. С. 20–28.
3. Deng E., Yang W., Lei M., Yin R., Zhang P. Instability Mode Analysis of Surrounding Rocks in Tunnel Blasting Construction with Thin Bedrock Roofs // Geotechnical and Geological Engineering. 2018. Vol. 36. Iss. 4. P. 2565–2576.
4. Zhang C., Yu L., Feng R., Zhang Y., Zhang G. A numerical study of stress distribution and fracture development above a protective coal seam in longwall mining // Processes. 2018. Vol. 6. Iss. 9. DOI: 10.3390/pr6090146
5. Shabanimashcool M., Li C. C. Analytical approaches for studying the stability of laminated roof strata // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2015. Vol. 79. P. 99–108.
6. Черданцев Н. В. Устойчивость анизотропного массива горных пород с системой двух спаренных выработок квадратного поперечного сечения // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2016. № 3. С. 6–13.
7. Zhao X. G., Ma L. K., Wang X. Y., Qin X. H. Hydraulic fracturing in-situ stress measurements in the Jijicao rock block of the Beishan area, China // Transit Development in Rock Mechanics: Recognition, Thinking and Innovation : Proceedings of the 3^rd ISRM Young Scholars Symposium on Rock Mechanics. Xi’an, 2014. P. 21–26.
8. Linhai Bao. In-situ stress measurement and surrounding rock stability analysis of The Gaoligong Mountain tunnel // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 501-504. P. 1766–1773.
9. Luo C., Li H., Li W., Gao Z. Study on stress field and modulus measurement of surrounding rock masses in Meihuashan tunnel of Ganzhou-Longyan railway // Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2014.Vol. 33. Iss. 9. P. 1880–1886.
10. Yokoyama T., Ogawa K., Hirayama N., Funato A., Sanuki T. et al. Rock Stresses Measurement with High Stiffness Hydraulic Fracturing System in ILC Kitakami Site // ISRM International Symposium – 8^th Asian Rock Mechanics Symposium. Sapporo, 2014. P. 2371–2378.
11. Ермолов И. Н. Теория и практика ультразвукового контроля. – М. : Машиностроение, 1981. – 240 с.
12. Li Q., He J.-J., Li C.-X. Relationship between the ultrasonic velocities and strata pressure of the coalbed methane reservoir in qinshui basin by rock physical testing // Wutan Huatan Jisuan Jishu. 2013. Vol. 35. Iss. 4. P. 382–386.
13. Бобренко В. М., Куценко А. Н., Рудаков А. С. Акустическая тензометрия // Контроль. Диагностика. 2001. № 4. С. 23–29.
14. Шкуратник В. Л., Николенко П. В., Кормнов А. А. Оценка чувствительности метода ультразвукового корреляционного каротажа при выявлении трещин в кровле горных выработок // Горный журнал. 2016. № 1. С. 54–57. DOI: 10.17580/gzh.2016.01.11
15. Jiang H., Zhang J., Jiang R. Stress evaluation for rocks and structural concrete members through ultrasonic wave analysis: Review // Journal of Materials in Civil Engineering. 2017. Vol. 29. Iss. 10. DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943–5533.0001935
16. Lavrov A. The Kaiser effect in rocks: principles and stress estimation techniques // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2003. Vol. 40. Iss. 2. P. 151–171.
17. Wang H.-J., Tang L., Ren X.-H., Yang A.-Y., Niu. Y. Mechanism of rock deformation memory effect in low stress region and its memory fading // Yantu Lixue. 2014. Vol. 35. Iss. 4. P. 1007–1014.
18. Hardy H. R., Zhang D., Zelanko J. C. Recent studies of the Kaiser effect in geological materials // Proceedings of the 4^th Conference AE/MA in Geologic Structures and Materials. – Clausthal-Zellerfeld : Trans Tech Publications, 1989.
19. Amann F., Gonidec Y. L., Senis M., Gschwind S., Wassermann J. et al. Analysis of acoustic emissions recorded during a mine-by experiment in an underground research laboratory in clay shales // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2018. Vol. 106. P. 51–59.
20. Николенко П. В., Шкуратник В. Л. Особенности акустико-эмиссионных эффектов в анизотропных композиционных материалах и их использование для контроля напряжений в массиве горных пород // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. № 6. С. 217–223.
21. Николенко П. В., Набатов В. В. Об обеспечении помехозащищенности геоакустического контроля критических напряжений в породном массиве // Горный журнал. 2015. № 9. С. 33–36. DOI: 10.17580/gzh.2015.09.06