ВНИМИ – 90 ЛЕТ

УДК 622.831.31 © С.Н. Мулёв, В.Н. Старников, О.А. Романевич, 2019

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 10-2019 /1123/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2019-10-6-14

Название

Современный этап развития геофизического метода регистрации естественного электромагнитного излучения (ЕЭМИ)

Авторы

Мулёв С.Н., директор по науке АО «ВНИМИ», 199106, г. Санкт-Петербург, Россия, e-mail: mulev@vnimi.ru

Старников В.Н., инженер геофизической лаборатории АО «ВНИМИ», 199106, г. Санкт-Петербург, Россия, e-mail: info@vnimi.ru

Романевич О.А., инженер геофизической лаборатории АО «ВНИМИ», 199106, г. Санкт-Петербург, Россия, e-mail: info@vnimi.ru

Аннотация

В настоящей работе рассматриваются условия применения метода регистрации естественного электромагнитного излучения (ЕЭМИ), современные способы оперативной обработки, визуализации и интерпретации данных, полученных с помощью аппаратурного комплекса ANGEL-M.

Ключевые слова

Угольные шахты, рудники, тоннели, электромагнитная эмиссия, аппаратура, мониторинг, лабораторные исследования, напряженно-деформированное состояние.

Список литературы

1. Гридин О.М., Гончаров С.А. Электрома­гнитные процессы: учебник для вузов. М.: Гор­ная книга, 2009. 498 с.

2. Stepanow A.W. Uber den Mechanismus der plastischen Deformation // Zeitschrift fuer Physik. 1933. Bd. 81. H. 7-8. P. 560-564.

3. Яковицкая Г.Е. Разработка метода и измерительных средств диагностики критических состояний горных пород на основе электромагнитной эмиссии: дис. … д-ра техн. наук. Новосибирск, 2007. 427 c.

4. Яворович Л.В. Взаимосвязь параметров электромагнитных сигналов с изменением напряженно-деформированного состояния горных пород: дис. … канд. техн. наук. Томск, 2005. 196 с.

5. Каталог импульсных электромагнитных предвестников землетрясений / АН СССР, Ин-т физики Земли им. О.Ю. Шмидта; [Составители Н.Н. Никифорова, С.И. Зубков и др.]. М.: Наука, 1991. 126 с.

6. Воробьев А.А. О возможности электрических разрядов в недрах Земли // Геология и геофизика. 1970. №12. С. 3-13.

7. Study on the characteristics of coal rock electromagnetic radiation (EMR) and the main influencing factors / X. Song, X. Li, Z. Li, Z. Zhang, F. Cheng, P. Chen, Y. Liu // Journal of Applied Geophysics. 2018. Vol. 148. P. 216–225.

8. Rabinovitch A., Frid V., Bahat D. Surface oscillations-A possible source of ‎fracture induced electromagnetic radiation // Tectonophysics. 2007. Vol. 431. P. 15-21 (and refs therein).‎

9. Characteristics and precursor information of electromagnetic signals of mining-induced coal and gas outburst / L. Qiu, Z. Li, E. Wang, Z. Liu, J. Ou, X. Li, M. Ali, Y. Zhang, S. Xia // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2018. Vol. 54. P. 206–215.

10. Measurement of the stress field of a tunnel through its rock EMR / L. Qiu, E. Wang, D. Song, Z. Liu, R. Shen, G. Lv, Z. Xu // Journal Geophys. Eng. 2017. Vol. 14. P. 949–959.

11. Changes in frequency of electromagnetic radiation from loaded coal rock / D. Song, E. Wang, X. Song, P. Jin, L. Qiu // Rock Mech Rock Eng. 2016. Vol. 49. P. 291-302.

12. Use of electromagnetic radiation from fractures for mining-induced stress field assessment / D. Song, E. Wang, X. He, H. Jia, L. Qiu, P. Chen, S. Wang // Journal Geophys. Eng. 2018. Vol. 15. P. 1093–1103.

13. Liu X., Wang E. Study on characteristics of EMR signals induced from fracture of rock samples and their application in rockburst prediction in copper mine // Journal Geophys. Eng. 2018. Vol. 15. P. 909–920.

14. Беспалько А.А. Физические основы и реализация метода электромагнитной эмиссии для мониторинга и краткосрочного прогноза изменений напряженно-деформированного состояния горных пород: дис. … д-ра техн. наук. Томск, 2019. 398 с.

15. Романевич К.В. Разработка критериев и методики идентификации геодинамических процессов по электромагнитному излучению вблизи выработок неглубокого заложения: дис. ... канд. техн. наук. М., 2015. 156 с.

16. Характеристики электромагнитного излучения горных пород при их разрушении в лабораторных экспериментах / А.Г. Вострецов, А.В. Кривецкий, А.А. Бизяев, Г.Е. Яковицкая // Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации. 2013. №2 (21). С. 46-54.

17. Регистрация и обработка сигналов электромагнитного излучения горных продод / М.В. Курленя, А.Г. Вострецов, Г.И. Кулаков, Г.Е. Яковицкая. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2000. 232 с.

18. Фурса Т.В. Электромагнитная эмиссия строительных материалов: дис. ... канд. техн. наук. Томск, 1998. 167 с.

19. Bahat D., Rabinovitch A., Frid V. Tensile fracturing in rocks. Tectonofractographic and Electromagnetic Radiation Methods. Springer. Heidebberg, 2005. 569 p.

20. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Ч. I. Общие правила производства работ; ГОСТ Р 57208-2016 Тоннели и метрополитены. Правила обследования и устранения дефектов и повреждений при эксплуатации; ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния; СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Ч. VI. Правила производства геофизических исследований. М.: Стандартинформ, 2014.

21. Яковлев Д.В., Мулёв С.Н. Опыт применения многофункциональной геофизической аппаратуры АНГЕЛ-М в угольной и рудной промышленности // Уголь. 2014. №10. С. 14-19. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/102014.pdf (дата обращения: 15.09.2019).

22. Романевич К.В., Басов А.Д. О возможности применения метода регистрации естественного электромагнитного излучения для контроля устойчивости выработок Петербургского метрополитена // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2016. Т. 1. №3. С. 163-167.

23. Лебедев М.О., Романевич К.В., Басов А.Д. Оценка взаимного влияния подземных сооружений метрополитена при строительстве и эксплуатации // Геотехника. 2018. Т 10. № 1. С. 82-92.

24. ГОСТ 32019-2012. Мониторинг технического состояния уникальных зданий и сооружений. Правила проектирования и установки стационарных систем (станций) мониторинга (с изменением № 1, с поправкой). М.: Стандартинформ, 2014.

25. Поиск прогнозных критериев сейсмособытий по данным автоматической системы комплексного геотехнического мониторинга в транспортных тоннелях Сочи / С.Г. Катаев, М.О. Лебедев, К.В. Романевич и др. // Тезисы конференции «Инженерная и рудная геофизика 2019». Геленджик, 22-26 апреля 2019 г.

РЕЦЕНЗИЯ

на статью «Современный этап развития геофизического метода регистрации естественного электромагнитного излучения (ЕЭМИ)», авторы: Мулёв С.Н., Старников В.Н., Романевич О.А.

Рецензент

V. Frid, Doctor of Engineering Sciences, Civil Engineering Dept. Sami Shamoon College of Engineering Ashdod Campus Israel

Рецензируемая статья рассматривает исторические аспекты метода регистрации естественного электромагнитного излучения от самых ранних стадий обнаружения этого феномена до настоящего времени. Рассмотрены принципы регистрации электромагнитной эмиссии в подземных условиях и описан аппаратурный комплекс для проведения данного вида работ. Даны примеры регистрации в лабораторных и подземных условиях.

Статья написано в ясной и понятной форме. Может быть полезна и для научных работников и для пользователей из промышленности. В качестве рекомендации предложил бы добавить ссылку на статью -

Frid V., Mulev S. 2018. Rock stress assessment based on the fracture induced electromagnetic radiation. Eurock 2018. Geomechanics and geodynamics of rock masses. Taylor & Francis Group, London.

Представленную на рассмотрение статью «Современный этап развития геофизического метода регистрации естественного электромагнитного излучения (ЕЭМИ)» рекомендую к публикации в журнале «Уголь».