Разработка акусто-эмиссионного метода и средств контроля напряженного состояния массива горных пород

Кривошеев, Игорь Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка акусто-эмиссионного метода и средств контроля напряженного состояния массива горных пород
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Разработка акусто-эмиссионного метода и средств контроля напряженного состояния массива горных пород"

На правах рукописи

Кривошеее Игорь Александрович

РАЗРАБОТКА АКУСТО-ЭМИССИОННОГО МЕТОДА И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ

ПОРОД

Специальность: 25.00.20 - Геомеханика, разрушение горных пород,

аэрогазодинамика и горная теплофизика.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Вычислительном центре Дальневосточного отделения РАН г.Хабаровск

Научный консультант: член-корреспондент РАН, доктор

физико-математических наук, ' профессор

Смагин Сергей Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Вознесенский Александр Сергеевич

доктор технических наук Мнлетенко Игорь Васильевич

доктор физико-математических наук Савельев Владимир Николаевич

Ведущая организация: Объединенный Институт Физики Земли

им. О.Ю.Шмидта РАН (г.Москва)

Защита состоится 30 ноября 2005г. в 10 ^ часов. На заседании диссертационного совета Д002.074.02 при Институте проблем комплексного освоения недр РАН по адресу; 111020, Москва, Крюковский тупик, 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института проблем комплексного освоения недр РАН.

Автореферат разослан 2005г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кхн^*^1" * Богданов Г.И.

топь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В процессе эксплуатации крупных промышленных объектов -рудников и шахт на больших глубинах, карьеров, тел плотин и мест их сопряжения с массивом горных пород (МГП), тоннелей, подземных хранилищ сырья и захоронений химических и ядерных отходов, геотермальных источников, возникают аварии в виде внезапного появления недопустимых деформаций, частичных или общих разрушений. Интенсивный рост объемов добычи полезных ископаемых приводит к тому, что уровень развития горнодобывающей промышленности все в большей степени определяется технологией подземных горных работ, поскольку запасы руд, пригодных для добычи открытым способом, будут в значительной степени исчерпаны. Вместе с тем, геомеханические условия подземной разработки рудных месторождений постоянно усложняются в связи с увеличением глубины добычных работ и, как следствие этого, возрастанием горного давления.

Указанные обстоятельства привели, в частности, к тому, что в последние годы со всей остротой встала проблема непрерывной диагностики состояния массива с целью прогноза и предупреждения горных ударов, являющихся по своей физической сущности техногенными микроземлетрясениями, возникающие на глубоких рудниках вследствие нарушения равновесного состояния массива горными работами. К настоящему времени несколько десятков отрабатываемых рудных месторождений и объектов подземного строительства отнесены к угрожаемым по горным ударам. В ряде случаев горные удары являлись причиной производственного травматизма, приводили к серьезному нарушению нормального ритма и режима предприятия.

В связи с э/им, повышенный интерес вызывают дистанционные методы, в частности, пассивный акустический, позволяющие обнаружить зоны концентрации напряжений и оценить очаги дефектов структуры объекта в процессе их зарождения.

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ

дистанционность и чувствительность к развивающимся дефектам. Связь параметров сигналов с динамикой дефектов позволяет регистрировать время, место возникновения и энергию источников, непрерывно контролировать процессы разрушения структуры и состояние объектов, определяющих их прочность и надежность. Реализация преимуществ акустических методов в практике контроля МГП позволила бы достичь существенного технико-экономического эффекта за счет своевременного проведения мероприятий по разгрузке опасных зон, что и обусловило широкое развитие исследований в стране и за рубежом.

Однако, уже начальные результаты выявили серьезные недостатки АЭ метода, связанные с низкой помехозащищенностью, сложностью структуры полезного сигнала, трудностью интерпретации данных, что снижает достоверность контроля. Кроме этого, отсутствуют методические основы обеспечения правильности пассивных акустических измерений в МГП и, на их основе интерпретации результатов и оценки состояния объекта контроля по параметрам акустических сигналов. В связи с этим, стала актуальной проблема разработки и развития пассивных акустических методов локации и измерения энергии разрушений в МГП, которые позволили бы правильно интерпретировать регистрируемые данные, повысить достоверность оценки результатов контроля. Известные схемы локации с разнесенной расстановкой приемных датчиков уже используются при контроле, однако более эффективными и экономически выгодными являются схемы с использованием геофизических антенн, исследованию и разработке которых посвящена настоящая работа.

Целью работы является разработка акусто-эмиссионного метода и средств контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород.

Идея работы заключается в применении геофизических антенн при локации сигналов акустической эмиссии методом связанных диполей с использованием асимптотического и робастных критериев обработки данных, что позволяет повысить достоверность контроля состояния массива горных пород и безопасность ведения работ в сложных геомеханических условиях.

Задачи исследований.

Шценить размерность модели кинетики накопления трещин при восстановлении функциональной зависимости по единственной серии акусто-эмиссионных измерений. Вывести и получить асимптотический критерий значимости для использования его при обработке больших объемов измерительной информации. Разработать метод оценивания систематической погрешности модели в случае неравноточных и коррелированных измерений.

2. На основе достоверных измерений разработать новые методы расчета местоположения источников сигналов и энергии волны в очаге, обеспечивающие потребную для практики точность. Разработать модели геофизических антенн. Провести численное моделирование диаграмм направленности геофизических антенн различной конфигурации.

3.Разработать методы расчета и создать новые средства приема акустических сигналов от трещин для контроля геомеханического состояния массива горных пород. Разработать способы и средства контроля основных характеристик приемных преобразователей, работающих в схеме геофизических антенн.

4. По исходным данным акусто-эмиссионного контроля разработать робастные статистические методы контроля изменения физического состояния массива горных пород.

5.Разработать, испытать и внедрить базовую, универсальную автоматизированную систему контроля изменения физического состояния массива горных пород, методики проведения измерений и интерпретации результатов контроля.

Методы исследований. Дня решения проблемы принят комплексный метод исследований, включающий: анализ натурных наблюдений изменения напряженно-деформированного состояния массива горных пород акусто-эмиссионными методами; обработка и построение агатроксимационных зависимостей для данных, полученных по единственной серии результатов наблюдений; аналитические и численные методы расчета характеристик геофизических антенн; схемотехнические и технические построения технических средств для исследования и контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород.

г »

Основные научные положения

1. Доказано, что сравнение конкурирующих моделей кинетики трещинообразования в МГП при восстановлении зависимости по единственной серии измерений геофизического эксперимента с большим числом узлов может осуществляться с помощью разработанного асимптотического Тк-критерия, обладающего малой степенью невязки.

2. Установлено, что точность локации источников АЭ при контроле напряженного состояния МГП может быть повышена без дополнительных горных работ путем применения метода связанных диполей, а полученные новые решения позволяют определять энергию волны в очаге по сигналам АЭ с учетом характеристик приемных преобразователей (1111) акселерометрического типа и реагирующих на смещение.

3. Получены новые решения для определения чувствительности по смещению и колебательной скорости емкостных преобразователи, использующих в качестве диэлектрического слоя анодированную поверхность алюминиевого сплава. Доказано, что разработанный способ, основанный на отношении добротностей ПП в нагруженном и не нагруженном состоянии позволяет вести контроль акустического контакта ПП с горным массивом.

4. Доказано, что разработанный робастный метод проверки однородности двух выборок относительно дисперсий с использованием стандартной проверочной статистики позволяет контролировать изменения НДС МГП. Установлено, что большей чувствительностью определения изменения НДС МГП обладает метод, основанный на контроле изменения формы распределения составляющих спектра акустического сигнала, прошедшего контролируемый участок горного массива, использующий разработанный критерий на основе сравнения эксцессов выбранных параметров различных серий. /

5. Установлены принципы построения универсальных автоматизированных средств контроля МГП, использующие выбор диаграмм направленности антенн, и ПП, позволяющие в подземном и наземном вариантах положения осуществлять контроль труднодоступных участков МГП при различных схемах размещения ПП и геофизических антенн.

Научная новизна. В соответствие со сформулированной комплексной научной проблемой исследований и разработкой аку-стико-эмиссионного метода и средств локации источников разрушения в массивах горных пород получены следующие новые результаты:

A. Расширена область применения ^-критерия, позволяющего сравнить две конкурирующие между собой модели кинетики трещинообразования при восстановлении зависимости по единственной серии измерений. Разработан метод обнаружения ложных минимумов на графике реализации остаточной дисперсии. Доказана эффективность применения Г*-критерия при решении вопросов о значимости включаемого в модель параметра.

Б. Впервые разработан и предложен для внедрения в физический эксперимент метод оценивания систематической погрешности геомеханической модели в случае неравноточных и коррелированных измерений. Созданы и теоретически исследованы алгоритмы для вычисления доверительных границ систематической погрешности модели и показана их эффективность.

B. Предложен робастный метод обработки геомеханических данных. Приведен подробный алгоритм расчетов и показаны примеры, указывающие на необходимость применения метода при неуверенности в том, что выборки взяты из нормального распределения.

Впервые предложен робастный метод проверки гомоске-дастичности двух выборок относительно дисперсий. Получены и исследованы расчетные алгоритмы. Критерий использован при обработке результатов акустических измерений и предложен для внедрения в инженерно-физический эксперимент.

Предложена методика и критерий отслеживания изменения формы распределения составляющих спектра сигнала применительно к задаче геомеханического контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород.

Г. Усовершенствована теория разностно-временного метода локации и его модификаций с разнесенными в пространстве приемными преобразователями и геофизическими антеннами. Разработаны и исследованы геофизические антенны различных конфигураций. Оценены их диаграммы направленности и погрешности измерений. Даны рекомендации для выбора антенн в конкретных условиях эксплуатации.

Предложен метод расчета энергии акустической волны с учетом собственных АЧХ приемных преобразователей, а так же переходных характеристик горный массив - приемный преобразователь. Это позволяет определить структурно-чувствительные параметры среды распространения.

Д. Оптимизированы конструктивные схемы приемых преобразователей, что позволило создать новые специали-

зированные приемники с закладными деталями, обеспечивающие технологичность монтажа и демонтажа при достаточной чувствительности.

Разработаны новые методы и средства контроля основных характеристик приемных преобразователей, основанные на оптических методах измерения смещения с использованием двухлучевого лазерного интерферометра.

Разработаны способы и устройства для контроля акустического контакта приемного преобразователя с массивом горных пород для получения повторяемости и достоверности исходных данных с малыми искажениями.

Практическая ценность работы состоит в том, что на основе полученных результатов предложен для внедрения в геофизический эксперимент асимптотический Тк- критерий; разработаны и внедрены робастные критерии и процедуры для акусто-эмиссионного контроля напряженно-деформированного (НДС) МГП; создана и внедрена автоматизированная система для контроля напряженно-деформированного состояния МГП, обеспечивающая контроль динамических явлений путем непрерывного учета изменения геомеханической обстановки в процессе отработки рудных месторождений; разработаны и внедрены в составе автомати-зированной системы специализированные приемные пре-образо-ватели с заданными характеристиками; разработаны и внедрены специальные методы и средства для контроля основных характеристик приемных преобразователей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на 1-й Всесоюзной конференции «Акустическая эмиссия материалов и конструкций» (Ростов-на-Дону, 1984), на Всесоюзной научно-технической конферениции «Использование современных физических методов в неразрушающих исследованиях и контроле» (Хабаровск, 1984,1987), на научно-техническом семинаре по горной геофизике (Батуми, 1985), на И-м Всесоюзном семинаре «Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья» (Фрунзе, 1990), 30th IntGeol. Congress (Beijing, China, 1996), Bureau of Mines (Colorado, USA, 1991), UVic (Victoria, Canada, 1993), 31th Int.Geol.Congress (Rio de Janeiro, Brazil, 2000), на научных семинарах НПО «СибЦМА» (Красноярск, 1987), НПО «Дальстандарт» (Хабаровск, 1985,1987), ФТИ им. А.Ф.Иоффе АН СССР (Ленинград, 1987), ИГД ДВО РАН (Хабаровск, 1989,1990), ИПКОН АН СССР (Москва, 1989,1990), ИФЗ АН СССР (Москва, 1990), ВЦ ДВО РАН (Хабаровск, 2005), ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАЩСанкт-Петербург, 2005),

ИПКОН РАН (Москва, 2005), ОИФЗ им. О.Ю.Шмидта РАН (Москва, 2005).

Публикации и личный вклад автора. Основное содержание диссертации опубликовано в 65 печатных работах, в том числе 1 монографии, 1 брошюры, 17 авторских свидетельств СССР и 7 патентов РФ. Из них 17 написано автором лично, а остальные в соавторстве с другими исследователями. В совместных работах автору принадлежат идеи и методы, составившие основу диссертации. Автор непосредственно участвовал в постановке лабораторных исследований и натурных испытаниях.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 327 страницах и состоит из введения, семи разделов, заключения и списка литературы, включающего 279 наименований, содержит 22 таблиц, 53 рисунка и приложение.

Содержание работы

Во Введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цели работы, показана новизна результатов и их практическая ценность.

В первой главе анализируется состояние проблемы контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород методом акустической эмиссии.

Успехи в пьезоэлектронике, лазерной и вычислительной техниках последних лет резко стимулировали разработку и внедрение метода АЭ в дефектоскопии материалов, изделий, технологических процессов и в горном деле. В области акусто-эмис-сионной дефектоскопии эти результаты отражены в статьях и монографиях В.М.Финкеля, В.М.Баранова, А.Г.Трипалина, В.П.Подуваева, -А.Е. Андрейкина, К.Б.Вакара.

"В горном деле первые исследования деформационных шумов I для прогноза динамических явлений начаты по инициативе

академиков А.А.Скочинского и Г.А.Гамбурцева и проводились в ИФЗ АН СССР Ю.В.Ризниченко, С.Д.Виноградовым, а в настоящее время Г.А.Соболевым, в ИПКОН Трубецким К.Н., Рубаном А.Д., Кузнецовым C.B., Трофимовым В.А., Милетенко И.В. и в ИГД им. А.А.Скочинского-М.С. Анциферовым. Общие проблемы геоакустики успешно развивались школой академика В.В.Ржевского и широко представлены в работах и монографиях В.С.Ямщикова. На основе термоактивационной теории прочности твердых сред академика С.Н.Журкова создана в ЛФТИ РАН В.С.Куксенко концентрационная теория разрушения. В его работах с В.Н.Савельевым, Д.И.Фроловым и В.А.Мансуровым с

помощью метода АЭ созданы принципы прогноза разрушений разных масштабов. Особенности АЭ контроля массивов с блочной структурой разработаны в ИГД СО РАН академиками Е.И.Шемякиным, М.В.Курленей и В.М.Сбоевым. Практические методики и рекомендации для рудников и шахт по применению метода АЭ разработаны во ВНИМИ под руководством И.М.Петухова, в МГГУ под рукаводством Шкуратника B.JL, Вознесенского A.C.

Исследование геомеханических процессов в МГП с помощью акустако-эмиссионного метода и разработка методик прогнозирования разрушений проводились с помощью технических средств различного уровня сложности в лабораторном исполнении. Внедрение методик прогноза динамических явлений и контроля изменения НДС в МГП в производство сдерживается отсутствием аппаратуры для локации и измерения энергии источников в рабочих условиях рудников и шахт. Основные научные и методические проблемы разработки, создания и внедрения надежных систем локации и измерения энергии источников разрушения в МГП, учитывающие физические особенности генерации и распространения акустических колебаний, принципы селекции сигналов на аппаратурном и программном уровнях, эффективные способы математической обработки результатов и метрологические аспекты пассивных акустических измерений, обобщены и развиты в настоящей работе.

Во второй главе систематизированы и обобщены наиболее распространенные на практике методы селекции эффективных моделей кинетики трещинообразования. Среди них наиболее актуальным является вопрос об оценивании размерности такой модели в регрессии при восстановлении зависимости по единственной серии измерений (ситуация типичная, в частности, для геофизического эксперимента). Поскольку, в общем эта задача сложна, то обычно исследуют ее частные аспекты. Основной целью настоящей главы является

получение и вывод асимптотического Тк - критерия значимости, который можно применять для решения следующих задач: построение модели методами последовательного включения и исключения параметров; обнаружение ложных сигналов, информирующих о полноте модели, при использовании принципа Гаусса для оценивания ее порядка; определение оптимальной степени полиномиальной модели; принятие решения об обобщении экспериментальных данных, полученных разными авторами в разных лабораториях при изучении одного и того же физического явления или процесса; получение надежных и достоверных моделей, предназначенных для разработки

стандартных справочных данных о свойствах новых веществ и материалов.

В геофизическом эксперименте, и в научных исследованиях в особенности, приходится обрабатывать большие массивы данных. В случае единственной серии измерений речь идет о большом числе узлов, т.е. о большом числе степеней свободы V. Это обстоятельство существенно затрудняет использование ^-критерия, так как для (120 <

V < оо) таблиц ^-распределений нет. Поскольку нас интересует случай большого числа степеней свободы, рассмотрим асимптотическое (при

V -» оо ) поведение 7>критерия. Непосредственно 7>критерий имеет вид

Тк<\ + {к[Ра{к,у-к)-\\}/у, (1)

где, напомним, проверочная статистика 7* имеет вид Тк - Бр /Вр+к, йр = Бр / V - остаточная дисперсия МНК-модели (модели, которые находят с помощью метода наименьших квадратов) порядка р, остаточная сумма квадратов, Ор+к = 5р+к/(у-к)- остаточная дисперсия МНК-модели порядка п + к, п-число узлов, т.е. значений аргумента, при которых однократными измерениями получены экспериментальные данные, к- число дополнительных параметров в конкурирующей МНК-модели. Переходя в правой части неравенства к пределу V -> оо, получим

Отсюда ясно, что в асимптотическом пределе при V -> оо ТК - статистика является вырожденной случайной величиной. Чтобы продолжить анализ, перейдем к статистике Т° = к + у(Тк -1), которая является проверочной статистикой в критерии

Т?<кГа(к,у-к). (2)

Из (1) к + у(Тк-\)<кРа(к,у-к), где левая часть неравенства

представляет собой проверочную статистику. В этом случае, переходя в правой части неравенства к пределу при у -> оо, получаем

кК {к,ч-к)^г>кРа (к,оо) = Х1 (к), Из этой формулы следует, что в пределе при V -> оо статистика Тк отнюдь не вырождена, а является случайной величиной. Отсюда при

наших предположениях относительно ошибок измерений в случае несмещенности МНК - модели порядка р (напомним, что в этом случае МНК - модель порядка р+к тоже несмещена), следует что неравенство

(2) выполняется с вероятностью Р\т£ < кРа (к, V - &)] = 1 - а или

| ^(х)ек = \-а, (3)

где /т. (х) - плотность распределения статистики .

При большом числе степеней свободы у, после некоторых преобразований, критерий правомерно записать в виде Л + — 1) < X« откуда

Г, <1 + (Х2(*)-*)/V. Этот критерий будем называть асимптотическим Тк - критерием.

В третьей главе разработан и предложен для внедрения в геофизический эксперимент метод оценивания систематической погрешности модели в случае неравноточных и коррелированных измерений. Получены и теоретически исследованы алгоритмы для вычисления доверительных границ систематической погрешности модели и показана их эффективность. Относительно погрешностей измерений предполагается, что они случайны, центрированы (нет систематических составляющих) и имеют совместное нормальное распределение с ковариационной матрицей Г(е) = , где е - и х 1- вектор-

столбец погрешностей измерений; п - число узлов, т.е. фиксированных значений аргумента, при которых получены экспериментальные данные; IV - известная симметричная несингулярная (имеющая обратную) матрица порядка и; £> - неизвестный множитель. В задаче восстановления зависимости по единственной серии измерений нужно различать два принципиально разных случая: известна независимая от аппроксимации несмещенная оценка множителя £>; информации о такой оценке нет. Основным моментом, определяющим предмет нашего рассмотрения, является следующий результат:

где Т = ЬУ/Ь/ - статистика, которая имеет нецентральное ^распределение со степенями свободы V и / и параметром нецентральности

1 = 50 /£>. При этом предполагается, что модель смещена и что некоррелированные погрешности измерений распределены нормально с одинаковой, но неизвестной дисперсией й. После некоторых

преобразований получим < ^ти^[7^а(/,у)-1]£)}>1-а .В эту

формулу входит статистика Г ее внешний вид в случае неравноточных и коррелированных измерений не изменяется. Иная картина получается с остаточной суммой квадратов Бу, а вместе с ней - с остаточной дисперсией Д ,.

При принятом нами предположении относительно погрешностей измерений остаточная сумма квадратов, как известно, уже не является суммой квадратов остатков, а представляет собой квадратичную форму от них с матрицей Ж'1. В таком виде ее принято называть обобщенной остаточной суммой квадратов. Отсюда ясно, что остаточная дисперсия в предположении равна Д, = етм/'1 е/у, где е - п х 1 -вектор-столбец остатков. После преобразований с учетом Л можно записать

где 0О - верхняя доверительная граница для суммарного квадрата смещения (СКС) модели. Однако получить численное значение верхней доверительной границы для СКС модели с помощью этой формулы нельзя, поскольку И неизвестно. В таких обстоятельствах естественно воспользоваться несмещенной оценкой Ъ}. Заменив И на

Ь/, получим

Чтобы перейти от к доверительным границам систематической погрешности модели нужно знать распределение СКС по узлам. В таких обстоятельствах ключевым моментом являются аналитические и графические методы анализа остатков. Если их поведение не дает оснований для других предположений, то можно принять гипотезу о равномерном распределении СКС по узлам. В этом случае получаем

в = о;у/тах —(/> -1] > гДе 6 - доверительная граница (без учета знака) систематической погрешности модели; а{ - ^Е^ -

оценка среднего квадратического отклонения (СКО) сг = -]Ъ линейного отображения погрешностей измерений. При п » р имеем V = п-р - п, так что

В четвертой главе специальное внимание уделено задаче принятию решений с использованием робастных критериев и процедур при акусто-эмиссионном контроле напряженно-деформированного состояния массива горных пород. Рассмотрены статистические выводы и связи, вытекающие из совместной обработки текущей измерительной информации на одинаковых временных интервалах с использованием аппроксимации временных рядов регрессионными моделями одинакового вида.

Известно, что временная последовательность сигналов АЭ от актов разрушения имеет явно выраженную статистическую природу. Это позволяет рассматривать такой поток сигналов АЭ как временной ряд, регулярная (детерминированная) компонента которого представляет собой систематические изменения параметров потока, т.е. его тренд. Таким образом, можно ожидать, что по тренду можно контролировать эволюцию очагов разрушения. В качестве информативных параметров потока были выбраны наиболее полно отвечающие его статистической природе математическое ожидание (среднее значение) ¡л и дисперсия О сигналов АЭ.

Необходимо подчеркнуть, что техника обработки результатов наблюдений существенно зависит от того, выполняется ли предположение о равенстве дисперсий. Так, в случае сравнения двух независимых выборок, - а в нашей задаче мы имеем дело именно с таким случаем, - гипотеза о равенстве дисперсий проверяется с помощью известного Г- критерия

Ь1/Ь] <^(и-1,и-1), если Ц >Ь)

£>,/ Ь, <^(и-1,и-1), если Ь) > Д

где Ц и Ь] - несмещенные выборочные оценки дисперсии, вычисленные по двум выборкам с номерами / и/, п - объем выборки, Р (л-1,л-1) - верхний а -предел ^-распределения со степенями свободы п-1, и-1; а - принятый уровень значимости. Гипотезу ¡л1 = /л] в этом случае проверяют с помощью парного Б-критерия

п(х, -X,)2

У < F (1,2(п-1)), Dt+DJ

где X, и Xj - средние арифметические значения, вычисляемые по двум выборкам.

Проверяемая гипотеза принимается, если выполняется неравенство, т.е. при переходе i—>j тренда нет. В противном случае принимается противоположное решение.

Совершенно другая картина получается, если гипотеза о равенстве дисперсий не выполняется. Тогда для обнаружения тренда нужно использовать следующий F-критерий п(х -X )J Iя

Л* —Zfe- V

Однако, F-критерий чувствителен к отклонению от нормальности ошибок измерений особенно тогда, когда сравниваются оценки дисперсий. Изложим критерий сравнения средних устойчивый к отклонениям от нормальности ошибок измерений в случае малых выборок, и приведем этот критерий в удобной для практического применения форме

n(.Yv)2/D<Fa(d,d(n-О),

— A S " ~

где Y0 =xt-xj\ D =--выборочная дисперсия; S = ^(Yk -Y0)2-

остаточная сумма квадратов; Yk = хл -xjk. Корректирующий степень свободы фактор d вычисляется по формуле

d = l + y2/n(l-T),

где У2 = Ъг-Ъ, Ьг=(п + 2)Т, Т = ¿У,4/(¿Г/)2

к-1 *=1

Необходимо разработать робастный метод проверки однородности двух выборок относительно дисперсий с использованием стандартной проверочной статистики.

Разработанный критерий имеет следующую процедуру., Сначала вычисляются средние арифметические значения выборок. Затем вычисляются значения Т\ и Г2 и вычисляют у®, у®. уг = (я + 2) Т - 3, где статистика Г равна

г = £(*,- Зс)4/

/»I

Теперь с помощью формул 4 =

.1=1

[4-11 у(')"| /2

получают

й?(и , /=1,2 и, далее вычисляют Д и Д и вычисляются

дисперсионное отношение Д/Д > если А > А > 11,111 Д/Д > если

Д < Д. Проверку однородности выборок относительно дисперсий осуществляют с помощью робастного /^критерия

А А

Iй < ^ Л), . если Д > Д ; < /<, (/„/), если Д < Д

где (У1»/2) и (/2,У|) - верхние а-пределы /-"-распределений с указанными числами степеней свободы; а - уровень значимости.

Важно подчеркнуть, что в отличие от нормальных выборок, в случае отклонения от нормальности «порог» критерия зависит, при фиксированном а, не только от объемов выборок, но и от эксцессов распределений, из которых они взяты. Другими словами, эксцессы управляют «порогом» ^-критерия проверки однородности двух выборок относительно дисперсий.

Итак, для практического использования полученной статистической процедуры нужно априори иметь информацию об эксцессах распределений, из которых взяты выборки. Однако в эксперименте (обычно) эксцессы неизвестны. Выход из этой, казалось бы, тупиковой ситуации, простой: нужно вместо эксцессов использовать их оценки. Именно в этом и состоит сущность робастных критериев, в которых «пороги», как правило, зависят от результатов наблюдений.

Выше показана обработка экспериментальных данных по сравнению оценок средних и дисперсий классическими и робастными

методами. Однако, может оказаться, что эти методы не чувствительны к изменениям напряженно-деформированного состояния массива горных пород, и оценки средних или дисперсий не будут отличаться. В этом случае можно предложить способ, который отслеживает изменения формы распределения, и который, по нашему мнению, обладает большей чувствительностью.

Критерий для сравнения эксцессов записывается следующим

образом

Д ' к-1 ' к

</ = !+-

ЕЮ'

; Ё = (к + 2)Т0 -3; Т0=^~

[2>Г)2]2

]? — верхний а предел F - распределения со степенями свободы <1 и

й{к-\). Если неравенство выполняется, то за истекший период, т.е. от момента окончания к-ой серии опыта ] до первой серии опыта р , никаких существенных изменений физического состояния горного массива не произошло. Если же указанное неравенство не выполняется, то за истекший период произошли физические изменения состояния горного массива, которые могут быть зафиксированы неравенством на уровне выбранного предела а .

В пятой главе рассматриваются методы локации источников акустической эмиссии в массиве горных пород. Разностно-временной метод локации базируется на регистрации волн ближним приемником и измерении разности времен вступлений волн между первым и последующими приемниками. Основное уравнение имеет вид 3 . . .Л ( 3 \ 3

2>-Ы \к=1

и=/ ) к=1

где В, С - вычисляемые коэффициенты, ¿/0 - расстояние от источника до приемного преобразователя (ПП), ак] - координаты ПП. Если число

ГШ превышает минимально необходимое, то для расчета координат источника используется метод наименьших квадратов.

Неоднозначность в оценке координат источника можно исключить аппаратурным способом и путем расстановки ПП. В первом случае используется информация об амплитудных сигналах акустической эмиссии, принятых преобразователями. По известным значениям коэффициента затухания сигнала в среде и корням 4?;, ¿02 вычисляют отношение амплитуд сигналов, принимаемых каждым последующим преобразователем, к амплитуде первого преобразователя и сравнивают его с экспериментальным отношением амплитуд.

Другой вариант аппаратурного способа исключения неоднозначности в оценке координат источника заключается в приеме первым преобразователем продольных волн и измерении разности прихода их Д/„. Тогда расстояние й0 вычисляется по формуле с10 = Д/0 /(1 / ур -1 / V,), где ур, V, - скорости продольных и поперечных

волн. Неоднозначность в оценке координат источника можно исключить априорно, если расположить приемники вне зоны ожидаемого появления сигналов. При неизвестном положении источника преобразователи можно расположить на минимальном расстоянии друг от друга. Тогда появление сигналов внутри оконтуренного объема маловероятно и поэтому используется только решение, соответствующее точке вне этого объема. Если использовать пять преобразователей . 3

\аЩхк = X (м}-)Щ М

где \ак}\ - определитель третьего порядка, составленный из координат приемников; А^ - определитель второго порядка, составленный из свободных членов координат приемников, Тогда коэффициенты в уравнении

п -„2, V д н -¿01 .

= V (/; Вщ- 2---1 "------

*нц) = а0к ■ °ЩЛ: аши) = £ (а0к - аЩ]))' где

'0)

к-Г

разность времен вступлений волн между первым или /(¿)-м приемниками; а0к - координаты первого приемника. При векторном варианте разностно-временного метода локации расстояние Л^ до ближайшего к источнику ПП определяется из уравнения

где ^/(У) (у ~ скорость волны, Ат^ - разность времен

вступления волн). Расписывая в уравнении углы (р^ между векторами, получим следующую систему

р - время вступления продольных волн.

Повысить достоверность местоопределения образовавшихся несплошностей можно различными способами. Один из них - использование геофизических антенн, позволяющих определить местоположение источников АЭ в МГП, находящихся далеко за ее пределами, т.е. расстояние между ПП в антенне значительно меньше расстояния от источника до ближайшего ПП. В этом случае в расчете учитывается скорость распространения волн только в пределах расстановки ПП.

Точность локации зависти от многих факторов, таких как точность координат ПП, точность определения разности времен прихода волн АЭ на ПП, размеры антенны, геометрия антенны, модель скорости и метод локации. Вклад этих факторов может изменяться от случая к случаю, но в целом основной вес в ошибку локации вносят точность определения разности времен прихода волн АЭ на ПП, модель скорости и конфигурация антенны. Конфигурация антенн может быть самой разнообразной формы, например, для решения пространственных задач, ПП могут быть расположены в вершинах куба, тетраэдра или на поверхности сферы заданного объема. Основные уравнения локации остаются теми же, что и в разностно-временном способе, только в этом случае неточность определения исходных параметров имеет больший

3 к=1

где = - Р]1 =

вес на погрешность. Важным преимуществом использования геофизических антенн является незначительные расхождения в форме импульсов и значениях амплитуд принимаемых сигналов АЭ, что облегчает задачу их распознавания. Диаграмма направленности реальных геофизических антенн зависит также от факторов, приведенных выше. Для достижения максимальной чувствительности расстояние между ПП определяется из выражения

1/а1пЛ,/4 >га>1, где а - коэффициент затухания упругих волн в среде; А,, 4 - амплитуды сигналов, принятые соответственно первым ПП и ьм; /максимальный размер несплошности, координаты которой необходимо определить. Первый член неравенства указывает на необходимость незначительного расхождения амплитуд принятых сигналов ПП всей системы для определенного типа волн, например,

продольных. Третий член I ограничивает ранг или масштабность контроля, и он связан с энергией события. Так если необходимо контролировать появление очаговых зон на стадии их формирования с энергией 10 - 103Дж (современные сейсмические станции фиксируют события с минимальной энергией 102Дж), то максимальный размер такой несплошности будет равен 2-5м. Это будет являться ограничением справа. При типичных значениях затухания в горном массиве а = 0,03 имеем 1пЛ, I А, - 0,356 - это указывает, что ограничение слева равно 12м. Таким образом, антенна для локации источников АЭ в МГП необходимо разместить в объеме радиусом не более 6м и не менее 1м.

В зависимости от конфигурации антенны в ее диаграмме направленности могут формироваться, так называемые, фокальные области, где разброс рассчитанных координат источников АЭ при вариации исходных данных минимален. Однако, за фокальной областью в том же направлении при удалении от антенны область разброса велика и определить местоположение источника не представляется возможным.

В этом случае для расчета координат источника используется метод связанных диполей, который позволяет избежать указанные сложности путем выбора связанных диполей в конфигурации антенны для составления системы уравнений. Общий вид уравнения

здесь Т- время прихода Р-волны на ¡(к) ПП, х1(к),у1{к),г1(к) - координаты ¡(к) ПП, Ь - квадрат расстояния ¡(к) ПП до источника АЭ, х,у,г - координаты источника АЭ, V - скорость распространения Р-волн в среде. Такая запись уравнений усложняет дифференциацию ошибок по координатам. Поэтому представим это уравнение в сферических координатах, опуская стандартные преобразования

у Тт = (Т,-Тк)у = Р{Я, А, В),_

5т(г>,да) -Дзт(В))2 + (Гт зт(а/<4) - Язт(Л))2

где г - полярный радиус /(&) ПП, Я - полярный радиус источника АЭ, а,Ъ- широта и долгота ¡(к) ПП, А,В- широта и долгота источника АЭ, С - угол между направлениями на источник и ¡(к) ПП, Ь - квадрат расстояния от ¡(к) ПП до источника АЭ. Приращение Т1(к) через приращение координат дается выражением через частные производные

Лт'-

——<М + — с1В дЯ дА дВ

Задав конкретную величину временной погрешности АТ1к получаем значения ошибок АЯ1к, АА1к, АВл полярного радиуса источника, его широты и долготы для ¡,к ПП

ДЯ1к = /

;АА1к = уД7^/

д£_ IдА,к )

;Д Вл =уД Т1к/\

дР ЬВЛ

Система двух связанных диполей при приеме генерирует линейное уравнение. Учитывая выше сказанное, реальную антенну можно рассматривать как совокупность диполей. На самом деле, каждые возможные комбинации трех ПП образуют связанные диполи. Если составить таблицу возможных комбинаций по три ПП, то каждой строке этой таблице соответствует приведенное уравнение. Например, для антенны в виде тетраэдра радиус ошибки для дальности равной 50м рассчитанной стандартным методом и предложенным приведены на рис. 1,2. По отношению к конкретной точке пространства, различные диполи вносят различный вклад в ошибку, и неудачный выбор системы уравнений может лишить расчет практической ценности. Численным моделированием определены диаграммы направленности (ДН) геофизических антенн различной конфигурации и различным числом ПП. Установлено, что ДН существенно меняется от сферической до

Контрольный прииер Диапазон оживки (и.) :

Рис.1 Поверхность средней ошибки определения дальности для к = 50 м при стандартном методе расчета.

Рис. 2 Поверхность минимальной ошибки определения дальности до источника для 11 = 50 м при оптимальном методе расчета.

030 252

I 02-

о |0

о.

01-

0 05; 4

Долгота, рад

0 О

Широта, рад.

Рис 3.

ярко выраженной при смене конфигурации. При увеличении числа ПП в антенне типа тетраэдр от 5 до 11 и куба от 8 до 21 влечет за собой улучшение местоопределения источников в среднем на 10-20% в зависимости от К и Дг. В смысл А г здесь вкладывалось следующее: неточность модели и определения скорости распространения волн АЭ, погрешности определения координат ПП а антеннах, а также погрешности определения прихода волн АЭ на ПП. Рассчитанные ДН антенны типа сфера, при базах 5 и Юм на дальности 100м при А г =1,0 мкс, показаны на рис. ЗаД

Таким образом, результатом численного моделирования диаграмм направленности показана возможность выбора антенн и технических средств, позволяющих иметь суммарную погрешность определения местоположения источника акустической эмиссии удовлетворяющую выбранной модели.

Для определения энергии акустической волны в очаге необходимо учесть вид ПП, т.е. учесть, на что реагирует данный ПП (на скорость, ускорение, смещение). При использовании ПП, реагирующего на скорость или ускорение частиц, можно предложить следующий подход. Для сферического источника малого радиуса и при воздействии только нормального напряжения ст., вытекающий поток энергии на сферической поверхности радиусом г (т.е. на

которой будет реагировать датчик) Е = 4лгг |ап ^^,

где инте-

грал берется по временному интервалу г, - г2 и — - скорость

изменения смещения сферической поверхности вследствие <тг.

ди

Используя зависимость ап - рс—, где р и С - соответственно,

»2 / \ 2

плотность среды, и скорость волны Е = 4лрсг1 П — , Так как

(ди^ Ы

— = V2, где V2 - средняя скорость частиц, и | Ж = ти -дли-

тельность импульса напряжения, то Е = 4ярсг2У2тп, полная энергия, излученная наружу. Однако, вследствие того, что полная энергия состоит из равных потенциальной и кинетической, то энергия деформации принимает вид Е = 2ярсУ2г2тя, Для ПП

акселерометрического типа среднее ускорение частицы а, нужно „2

» л 2 А

получить V , V »—-, где ш - угловая частота w - 2ж/. tu

Окончательно

рсггатп

При использовании в качестве ПП пьезоэлектрических преобразователей, реагирующих на смещение, необходимо учитывать их передаточную характеристику. В этом случае

Еи =4nrl } [Sh{m)Hk{m)ea^]dm,

«7,

где Eh- энергия i-то события; яг,;ст2- верхняя и нижняя граничные частоты, где Su(a) - спектр /-го сигнала без учета АЧХ ПП; Нк(ш) - АЧХ к -го ПП; а - затухание волн в данной среде; ки

- расстояние i -го источника до к -го ПП; ш - частота.

В шестой главе рассматриваются вопросы, связанные с разработкой, исследованием и созданием специализированных шахтных приемных преобразователей (ПП), а также способы и устройства контроля их основных характеристик.

Достоверность акустических измерений решающим образом зависит от характеристик ПП и качества их установке на объекте. Выявлена возможность применения ПП следующих типов: накладные (свободная установка на обнажениях горных выработок и скважинах); частично закладные (с креплением к выработкам или в скважинах через закладную деталь); полностью закладные; погружные (в скважинах, залитых водой). На основе исследований в шахтных условиях сформулированы следующие требования к ПП: а) диапазон принимаемых частот 0,5 - 20,0 кГц, б) чувствительность 200 мВ/g, в) ненаправленность, г) высокая механическая прочность к ударным воздействиям при массовых взрывах, д) надежность, стабильность и воспроизводимость акустического контакта, е) технологичность установки и демонтажа. Приемные преобразователи для акустических измерений в МГП промышленностью не выпускаются, поэтому разработаны, изготовлены и внедрены в автоматизированной системе контроля специализированные ПП. На основании этих требований были разработаны два типа ПП на основе пьезокерамики и емкостной. Конструкция ПП на основе пьезокерамики акселерометрического типа

с креплением в скважине через закладную деталь. Это приводит к уменьшению чувствительности по сравнению с полностью закладными геофонами, но позволяет сохранить ГШ при демонтаже. Чувствительный элемент - диск из пьезокерамики ЦТС - 19 диаметром и высотой 25-30мм, нагруженный инерционной массой, которая припаивается к фланцу. Это позволило обеспечить чувствительность 250 мВ^ в полосе частот 0,5-15,0 кГц.

Определенный интерес, в связи с возникшими проблемами в сейсмоакустике, представляет возможность использования емкостных ПП в низкочастотном диапазоне. Однако, различные меры предварительной подготовки материалов, используемых в качестве диэлектрического слоя между обкладками, не устраняет нестабильность ПП (например, чувствительность ПП со слюдяным диэлектрическим слоем уменьшается в 20 раз в течении 30 минут и в дальнейшем монотонно убывает). Более перспективным и надежным является использование в качестве одного из электродов алюминия или его сплава, а диэлектрический слой получается анодированием этого электрода. Чувствитель-

зи С

ность таких ПП можно найти по формуле А1 = ——- • с10, -

Яо

¿ДП ЗЦШС2 1

- =—=—^--по смещению и колебательной скорости,

)т» <7о

соответственно. Здесь 8 Е/ш - шум аппаратуры, приведенный ко входу, ={/0(С0 -С,)- начальный заряд на емкости; С/0- поляризующее

напряжение; С0- начальная емкость; С„ = С0С2 /(С0 +С2), ф, - начальное расстояние между электродами. Теоретически эти значения для конкретно используемой аппаратуры равны: А1тп = 2*10~'3л<,

(¿Д//а50тю=5*1(Г5л//с.

Проведенные исследования показали, что на частотах до 2,0 кГц чувствительность емкостных ПП на 10 - 20 дБ выше чувствительности пьезоэлектрических ПП, отсутствие у емкостных ПП ярко выраженных собственных резонансов позволяет использовать их для исследования модуля спектральных характеристик и амплитудно-временных параметров акустических сигналов. Емкостные ПП имеют существенно меньшую переходную характеристику на импульсное воздействие, поэтому они более предпочтительны при проведении исследований на образцах и в МГП.

Для определения диаграммы направленности ПП предложено два натурных способа: первый - на основе измерений излученного сигнала

из наклонной скважины и пересчета для сферы; второй - на основе теоремы взаимности. Второй способ более практичен и метрологически чист.

Для контроля коэффициента преобразования Кп в функции от частоты и абсолютной чувствительности Г] ПП был разработан специальный стенд, основу которого составил двухлучевой лазерный интерферометр с устройством компенсации помех. Амплитуда измеря-

Д/ д

емых колебаний определяется по формуле А/ = -----, где Я -

1'™,-'™.) 2 я

\ шах пил /

длинна световой волны, Д/ - изменения силы тока, /тах /т1п - значения

фототоков, соответственно максимальной и минимальной яркости интерференционной картины.

При сравнении измеренных Кп абсолютных значений частотных характеристик, отчетливо видно, что чувствительность емкостных ПП на низких частотах выше, чем у пьезоэлектрических ПП. Стенд позволяет с достаточной точностью и достоверностью контролировать характеристики ПП за счет одновременного измерения и сопоставления сигналов: один - пропорциональный смещению возбуждаемой поверхности в нагруженном состоянии, т.е. с установленным на ней ПП, другой - пропорциональный отклику исследуемого ПП на смещение возбуждаемой поверхности.

Для контроля акустического контакта ПП с горным массивом предложен способ, основанный на отношении добротностей. Суть его заключается в возбуждении ПП до и после размещения его в скважине на резонансной частоте протектора, измеряя при этом значения добротностей на этой частоте. Затем изменяют силу прижима и пространственную ориентацию ПП, добиваясь при этом минимума отношения О^/Оа, где -значения добротностей установленного и

неустановленного в скважину ПП соответственно. Способ представлен несколькими устройствами с возможностью выбора в зависимости от специфики проводимых исследований.

В седьмой главе описана разработка и испытание автоматизированной системы контроля массива горных пород. С целью предварительного изучения объекта контроля и характера амплитудного распределения разработан «Регистратор микросейсмоаку-стической активности МГП». Прибор представляет собой одновхо-довый трехуровневый дифференциальный анализатор амплитуд акустоэмиссионных сигналов. С помощью этой аппаратуры проведены измерения амплитудного распределения сигналов АЭ, генерируемых

развивающимися трещинами акустических помех, создаваемых технологическим оборудованием, и помех электромагнитного происхождения. Эксперименты показали, что при работе на частотах ниже 1-2 кГц сигналы от трещин в значительной степени маскируются помехами, создаваемыми технологическим оборудованием. Разделить их в этом диапазоне частот ввиду перекрытия спектров затруднительно. При этом наиболее мешающее воздействие оказывает буровое оборудование, помехи от которого прослушиваются вплоть до частот 5-8 кГц. В качестве простейшего способа защиты от технологических помех нами проверена частотная селекция. Повышением порога срабатывания аппаратуры или уменьшением усиления можно повысить помехозащищенность, однако, при этом уменьшается и объем полезной информации, сужается зона, в которой возможен уверенный контроль трещинообразования. Отмечена также связь акустической шумности массива с проводимыми взрывными работами. Так, через несколько часов после произведенного массового взрыва среднечасовое количество импульсов составило по каналам (1-й, 2-й, 3-й, соответственно) 670:6:2 имп/час. Через четыре дня шум-ность снизится до уровня 160:2:0 имп/час, что может свидетельствовать о разгрузке массива. Плотность амплитудного распределения сигналов АЭ близко к степенному (а) = а"1, что подтверждает суждения о независимой работе нескольких микрообластей с возникающими несплошностями.

Однако интегрированное измерение сигналов АЭ в контролируемом объеме не дает информация о зонах концентрации напряжений отдельных участков. Для решения такой задачи необходимо либо разбивать весь контролируемый объем на микрообъемы и ввести в эти микрообъемы ПП контролируемые появление АЭ, что весьма сложно и дорого, либо решить вопросы локации источников АЭ во всем контролируемом объеме, определяя принадлежность источника к той или иной микрозоне для определения потери несущей способности конкретного участка. Последний вариант более предпочтительный и заслуживает внимания для конкретной реализации.

Разработаны общие технические требования, предъявляемые к шахтной автоматизированной системе контроля горного давления. Эта система контроля, удовлетворяющая общим техническим требованиям, должна обладать специфичными техническими характеристиками, которые накладывает природа возникновения и распространения сигналов АЭ в горном массиве.

Исходя из экспериментальных данных по Тапгтагольскому руднику о возможности возникновения трещин размером от 0,5 метра диапазон частот регистрации АЭ изменения от 1,0 кГц до 20,0 кГц. При распространении волны в горных породах очевидно незначительное смещение частоты колебаний в низкочастотную область спектра.

Экспериментальные наблюдения показывают, что максимум усредненной спектральной функции АЭ находится в диапазоне частот 3,3-8,0 кГц, но при наличии технологических помех наиболее эффективна регистрация АЭ в диапазоне частот свыше 10,0 кГц.

Лабораторные и шахтные исследования распределений импульсов АЭ по величине амплитуды показывают экспоненциальное уменьшение количества импульсов с повышением амплитуды. Повышение напряженности и степени удароопасности массива выражается в увеличении количества мощных акустических импульсов, которые являются результатом кластеризации и возникновении магистральных разрывов в напряженном участке. Изменение суммарной энергии АЭ массива горных пород отражает изменение напряженности и может служить критерием удароопасности.

Выбор минимального энергетического или амплитудного порога регистрации акустических эффектов определяет назначение аппаратуры и ее информативность с точки зрения возможности прогнозирования динамических проявлений горного давления. Таким образом, наиболее информативными параметрами АЭ по отношению к напряженному состоянию и степени удароопасности горного массива являются активность АЭ, амплитуда, энергия и местоположение источников. Учет таких факторов, как относительная простота аппаратурной реализации, регистрации и локации источников АЭ, доступность для массового производства и эксплуатация в шахтных условиях приводят к предпочтению создания именно такого рода аппаратурного комплекса. При этом необходимо представить энергетический диапазон регистрации импульсов АЭ и иметь возможность периодически проводить измерения амплитудных распределений импульсов АЭ.

Разработанная аппаратура «Вектор-13», входящая в состав автоматизированной системы, удовлетворяет указанным требованиям в указанной полосе частот, и обеспечивает возможность определения местоположения одного и того же источника АЭ несколькими способами: разнесенным и с использованием геофизических антенн. Разработанная автоматизированная система прошедшая лабораторные испытания, была установлена на шахте Таштагольская Она позволяет автоматически .выбирать уровень порога, частоту среза полосовых

фильтров, производить выбор связанных диполей в геофизической антенне, накапливать и обрабатывать полученную информацию с учетом разработанных критериев. Результаты экспериментов по оценке точности локации искусственных источников АЭ и ПП следующие: точность локации имитированных АЭ сигналов на базе Я = 100 м ориентировочно оценивается до 5% при возбуждении сигнала непосредственно в забое скважины и до 20% при нахождении источника в промежуточных положениях: между дном и устьем скважины. Во втором случае положение излучателя следует признать не совсем корректным, т.к. волна распространяется в скважине, как в волноводе, и только лишь затем попадает в массив. Погрешности в этом случае по абсолютной величине выше. Прием естественных сигналов АЭ проводился в непрерывном режиме в условиях типичной для данного предприятия помеховой обстановки. Здесь точность локации источников приемлема для определения очаговой зоны. Наибольшая акустическая активность массива наблюдалась вслед за толчком, зарегистрированным автоматизированной системой. При этом, ввиду наличия помех от бурового оборудования, могли быть надежно зафиксированы лишь наиболее мощные сигналы, превышающие технологический фон. Более слабые сигналы, по-видимому, также имевшие место, были пропущены. По данным локации выявились определенные зоны концентрации источников АЭ. Одна из таких зон сформировалась в районе гезенка (орт 12, вблизи репера 625). Последующий осмотр этого места показал, что гезенк частично разрушен, имеются обвалы.

На следующем этапе исследования, выбрав порог чувствии-тельности, ПП были установлены таким образом, что контроль участка горного массива, ограниченного ортами 10 и 12 гор.-140 м; 10 и 13 гор.-210 м, проводился как разнесенным, так и модульным вариантами. Расстояние между ПП в модуле выбиралось из формулы, а расположение близкое к тетраэдру. Постоянные наблюдения в течение нескольких смен позволили выявить концентрацию источников АЭ в контролируемом объеме. Анализ результатов показал, что можно выделить несколько характерных формирующихся зон: в призабойной части орта 12; третью - вдоль порфиритовой дайки. По предварительным данным геологоразведки, координаты первых зон совпадают с направлением тектонического разлома, деформационные процессы которого обусловили появление сигналов АЭ. Вторая зона источников, видимо, обусловлена образованием трещин в напряженном участке массива вследствие ведения проходческих работ в орте 12 гор -210 м. третья - вдоль порфиритовой дайки, очевидно. порфиритового

включения происходит смещение берегов трещин в месте соприкосновения породы с рудой вследствие изменения напряженного состояния, что ведет к активному появлению сигналов АЭ. Второй участок контроля был ограничен ортами 16-19 гор. - 210 м и 15-18 гор. - 280м. Отрабатывался соседний 22-й блок и перераспределение напряжений происходило в близлежащих и контролируемом объемах. Здесь фиксировались и лоцировались относительно мощные сигналы АЭ круглосуточно, в течение определенного времени. Следует отметить, что координаты этих источников АЭ находятся в зоне, которую можно описать эллипсоидом с небольшим отклонением от большей оси, где впоследствии был зафиксирован толчок энергией около 102 Дж. Сопоставляя данные координат источников АЭ и толчка, можно заметить, что последний произошел на продолжении большей оси эллипсоида вблизи выделенной зоны в направлении главных напряжений, действующих в этой зоне. Таким образом, зону концентрации источников АЭ можно назвать очаговой зоной формирующегося мощного толчка или горного удара. Установлено, что автоматизированная система с аппаратурой «Вектор-13» совместно с кабельными линиями обладает достаточной помехозащищенностью от электромагнитных помех работа аппаратуры не нарушается в часы наиболее интенсивной работы технологического оборудования и электровозов.

Заключение

В диссертационной работе впервые теоретически и экспериментально обоснованы, технически реализованы и внедрены методы и средства контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород, позволяющие повысить достоверность контроля состояния МГП и безопасность ведения работ в сложных геомеханических условиях. Указанная проблема имеет большое экономико-технологическое и социальное значение для роста интенсификации производства и повышения безопасности ведения горных работ. Совокупность полученных результатов формулируются следующим образом.

1. Разработан асимптотический Тк-критерий получения эффективной модели в регрессии по единственной серии наблюдений, который отвечает требованиям, предъявляемым современной практикой к алгоритмам обработки экспериментальных данных. Критерий позволяет обрабатывать большие объемы измерительной информации с достаточной для практики точностью. Разработан и предложен для внедрения в физический эксперимент метод оценивания систематиче-

ской погрешности модели в случае неравноточных и коррелированных измерений.

2. Разработан робастный метод проверки однородности двух выборок относительно дисперсий с использованием стандартной проверочной статистики. В тех случаях, когда нет полной уверенности в том, что ошибки измерений распределены нормально, предложенный критерий является более эффективным. Предложен критерий для принятия решения по поведению эксцесса распределения принятых сигналов, зашумленных флуктуациями акустического тракта. Показано, что чувствительность этого критерия выше рассмотренных.

3. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны и внедрены в автоматизированной системе контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород приемные преобразователи (чувствительностью 250 мВ/д в полосе частот 0,2 - 10,0 кГц) емкостные и на основе пьезокерамики ЦТС-19. Для контроля основных характеристик приемных преобразователей разработаны способы и средства, позволяющие как лабораторно, так и натурно определить диаграмму направленности; измерять с высокой точностью (с использованием оптических методов для определения смещения) коэффициент преобразования в функции от частоты и абсолютную чувствительность.

4. Определены зависимости амплитудного распределения сигналов акустической эмиссии в МГТТ после массового взрыва в отсутствии проявления горного давления. Используя разработанный трехуровневый дифференциальный анализатор амплитуд акусто-эмисси-онных сигналов, установлено, что распределение носит степенной характер.

5. Разработан новый метод определения местоположения источников АЭ в МГП на основе использования геофизических антенн-метод связанных диполей, позволяющий повысить оперативность и точность местоопределения источников разрушения. Разработаны и исследованы геофизические антенны, проведено численное моделирование их диаграмм направленности и точностных характеристик. Даны рекомендации для выбора геометрии антенн в конкретных условиях эксплуатации с возможностью выбора как количества приемных преобразователей в антенне, так и точности местоопределения источника акустической эмиссии. Разработаны теория и средства для косвенных измерений энергии волны АЭ в МГП с учетом переходных характеристик горный массив - приемный преобразователь.

6. Экспериментально установлено, что при локации образовавшихся несплошностей можно выделить зону концентрации их возникновения, которую в зависимости от энергетического уровня фиксирования источников можно интерпретировать как очаговую. Эта зона имеет вид эллипсоида с ярко выраженной большой осью, часто совпадающей с направлением главных напряжений в контролируемом массиве. Проявление горного давления с большей вероятностью следует ожидать вдоль большой оси эллипсоида или на ее продолжении.

7. На основе теоретических и экспериментальных исследований, с учетом схемы отработки месторождения, помеховой обстановки и технического обеспечения создана и внедрена автоматизированная система, комплект программных средств и методики контроля на удароопасном рудном месторождении — Таштагольском руднике НПО «Сибруда», а отдельные исследования в виде методик внедрены на различных предприятиях, НИИ и в ВУЗах.

Экономический эффект от внедрения системы акусто-эмисси-онного контроля достигается за счет своевременного обнаружения очагов разрушений, предотвращения аварийных ситуаций технологическими средствами, проверки качества разгрузки зон концентрации напряжений и оценивается по ожидаемым затратам на ликвидацию последствий аварии.

Основные результаты исследований опубликованы в следующих работах.

А. Монографии и брошюры

1. Болотин Ю.И., Искра А.Ю., Кривошеее И.А. Вопросы локации источников акустической эмиссии в массивах горных пород.// Серия «метрологическое обеспечение измерений». Вып.З, М.: ВНИИКИ, 1986.- 53с.

2. Иванов Г.А., Кривошеее И.А. Статистические методы обработки экспериментальных данных при восстановлении зависимости. - Владивосток: Дальнаука,1998.-133с.

Б. Статьи и доклады

1. Кривошеее И.А., Панин В.И. О погрешности перестраиваемого безрезанаторного селективного измерителя уровня.// Измерительная техника. №12, 1978.- С.56-57.

2. Бакшеев В.Г., Дузенко В.А., Кривошеее И.А., Панин В.И. Установка для измерения характеристик ультразвуковых пьезопреобра-зователей.// Измерительная техника №5, 1980.-С.70-72.

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ( библиотека I

С. Петербург I

.__ О» Ю» вщ , *

1 ■'»■

3. Кривошеее И.А., Возжаев В.Г. Усилитель радиоимпульсов для градуировки пьезопреобразователей.// Дефектоскопия, №2, 1981,- С. 110112.

4.Кривошеев И.А., Панин В.И. Двухканальный широкодиапазонный измеритель амплитуд и фаз.// Измерительная техника №1, 1981,- С.39-40.

5.Кривошеев И.А., Бакшеев В.Г., Панин В.И. Приемное устройство для калибровки пьезоэлектрических преобразователей.// Дефектоскопия. №12, 1981,- С.85-87.

6.Кривошеев И.А., Бакшеев В.Г., Панин В.И. Градуировка пьезопреобразователей спектральным методом.// Измерительная техника №3, 1982,- С.67-68.

7.Кривошеев И.А., Бакшеев В.Г. Селектор для градуировки пьезопреобразователей.//Дефектоскопия. №3, 1982,- С. 16-17.

8.Кривошеев И.А., Гомза В.В. Временной селектор ультразвуковых приборов.// Дефектоскопия. №9, 1982.- С.26-27.

9. Кривошеев И.А., Кондратьев А.И. Исследование работы емкостного преобразователя в низкочастотном диапазоне //Дефектоскопия. - 1989. -№7. -С.13-17.

10. Кривошеев И.А. Емкостной преобразователь для исследования сигналов АЭ в механике горных пород //Преобразователи акустической эмиссии к системам контроля горного давления. М.: ИПКОН АН СССР, 1990.- С.82-97.

11. Кривошеев И.А. Модульный вариант локации источников АЭ в массиве горных пород.//Компл. исп. минер. сырья.№6, 1991.- С.12-16.

12. Кривошеев И.А., Иванов Г.А. Об одном статистическом методе обработки геофизического эксперимента. ВЦ ДВО РАН - Хабаровск, 1993,7с.-Деп. ВИНИТИ №82-В94.

13. Кривошеев И.А., Шлапаков С.И. Оценка погрешности локации источников акустической эмиссии в горных массивах. ВЦ ДВО РАН,-Хабаровск, 1999,14с- Деп. ВИНИТИ №2632-В99.

14. Krivosheev I.A. Geomechanical Monitoring of Engineering Construction.// Abstract 30* Int. Geol. Congress, 4-14.08.96. Beijing, China, Vol.2. P 323, ID 5-7-20.

15. Иванов Г.А., Кривошеев И.А., Чашкин Ю.Р. О доверительной границе систематической погрешности модели, аппроксимирующие экспериментальные данные данные.//Измерительная техника, 2000, №7.-С.8-11.

16. Krivosheev I.A. Monitoring of f Massifs Changes Under Tension.// Abstract 31th Int. Geol. Congress, 6-17 august 2000, Rio de Janeiro, Brazil. Ch22-3.

17. Иванов Г.А., Кривошеев И.А. Критерий сравнения моделей, аппроксимирующих экспериментальные данные, и его асимптотические свойства.// Измерительная техника № 8,2001, С.6-11.

18. Shlapakov S.I., Krivosheev I.A. Self-organizing Networks of Neurons in System of Images Recognition.// System identification and control Problems, International Conference 26-28, 2000, Institute of Control Sciences, Moscow.P132-141.

19. Кривошеев И.А. Контроль характеристик скважинных датчиков ВЦ ДВО РАН - Хабаровск, 1999, 14с,- Деп. ВИНИТИ №2840-В99.

20. Кривошеев И.А. Использование лазерного интерферометра для контроля характеристик сейсмоакустических преобразователей.// Дефектоскопия № 9,2002, С.34-38.

21. Кривошеев И.А., Иванов Г.А. Статистический метод обработки сигналов акустической эмиссии в горном массиве.// Дефектоскопия,-2002, №2, С.62-65.

22. Иванов Г.А., Кривошеев И.А., Смагин С.И. Метод оценивания точности линейной регрессионной модели.// ДАН 2003, том 391, №2, С. 117-118.

23. Иванов Г.А., Кривошеев И.А., Чашкин Ю.Р. Влияние корреляций погрешностей измерений на систематическую погрешность эмпирической зависимости.// Измерительная техника №6,2003, С. 17-21.

24. Кривошеев И.А., Иванов Г.А. Робастный метод обработки экспериментальных данных.// Дефектоскопия № 8, 2003, С.35-41.

25. Кривошеев И.А., Иванов Г.А. Скорректированный F-критерий проверки однородности выборок относительно дисперсий.// Дефектоскопия №10, 2004, С.3-12.

В. Авторские свидетельства и патенты

1. Авт. св-во СССР №830252 Анализатор спектра амплитуд и фаз. /Кривошеев И.А., Панин В.И. от 15.05.81. БИ №18.

2. Авт. св-во СССР №890260 Анализатор спектра амплитуд и фаз. /Кривошеев И.А., Панин В.И.. от 15.12.81. БИ №46.

3. Авт. св-во СССР №1027839 Устройство для измерения АЧХ ультразвуковых преобразователей./Кривошеев И.А., Панин В.И. от 07.07.83. БИ №25.

4. Авт. св-во СССР № 1128406 Способ Сборки акустических преобразова-телей./Кривошеев И.А., Поздняков В.М. от 07.12.84, БИ № 45.

5. Авт. св-во № 1091687 Устройство для определения пространственного угла наклона объектов./Поздняков В.М., Кривошеев И.А. от 08.01.84.

6. Авт. св-во СССР № 1196756 Образцовый пьезоэлектрический преобразователь./Кривошеев И.А., Бакшеев В.Г., Поздняков В.М. от 07.12.85 БИ№ 45.

7. Авт. св-во СССР № 1343939 Устройство для контроля опасного состояния горного массива./Кривошеев И.А., Нечаев В.В., Искра А.Ю. от 08.07.87, БИ№ 17.

8. Авт. св-во СССР №1382956 Устройство для контроля опасного состояния горного массива. /Кривошеев И.А., Нечаев В.В.. от 22.11.87, БИ№ 11.

9. Авт. св-во СССР №1461926 Устройство для контроля устойчивости массива горных пород. /Кривошеев И.А. от 01.1-.88, БИ №8.

10. Авт. св-во СССР № 1148419 Устройство для сборки акустических преобразователей. /Поздняков В.М., Кривошеев И.А. от 01.09.88, БИ №48.

11. Авт. св-во СССР №1598218 Устройство регулировки диаграммы направленности преобразователя./Кривошеев И.А. от 30.05.89, БИ № 37.

12. Авт. св-во СССР № 1697025 Способ контроля характеристик скважин-ных датчиков./Кривошеев И.А. от 08.08.91, БИ № 45.

13. Авт. св-во СССР № 1718175 Способ контроля акустического контакта. /Кривошеев И.А. от 08.11.91, БИ № 9.

14. Авт. св-во СССР № 1645511 Устройство для контроля изменения напряженного состояния массива горных пород Кривошеев И.А., Терещенко А.В. от30.04.91, БИ №16.

15. Авт. св-во СССР № 1693436 Стенд для контроля характеристик скважинных датчиков. /Кривошеев И.А., Гостюшкин В.В. от 22.07.91, БИ № 43.

16. Авт. св-во СССР № 1689903 Скважинный геофон. /Поздняков В.М., Кривошеев И.А. от 08.08.91, БИ № 41.

17. Авт. св-во СССР №1633103 Устройство для установки датчика в скважину./ Поздняков В.М., Кривошеев И.А. от 07.03.91, БИ 9.

18. Патент РФ № 2009528 Способ определения координат источников акустической эмиссии в горном массиве. /Кривошеев И.А. от 15.03.94, от 15.03.94, БИ № 5.

19. Патент РФ №2009529 Скважинный датчик для геофизических исследований. /Кривошеев И.А. от 15.03.94, БИ № 15.

20. Патент РФ № 2059267 Способ контроля диаграммы направленности скважинных датчиков. /Кривошеев И.А. от 27.04.96, БИ № 12.

21. Патент РФ № 2090905 Способ геофизического контроля горного массива. /Кривошеев И.А., Иванов Г.А. от 20.09.97, БИ № 26.

22. Патент РФ № 2165092 Устройство контроля характеристик сейсмоаку-стических датчиков./ Кривошеев И.А. от 12.04 2001, БИ № 10.

23. Патент РФ № 2192657 Способ контроля изменения напряженно-деформированного состояния горного массива./Кривошеев И.А., Иванов Г.А. от 10.11.2002, БИ №31.

24. Патент РФ № 2191411 Способ контроля изменения напряженного состояния горного массива. /Кривошеев И.А., Иванов Г. А., от 20.10.02, БИ №29.

КРИВОШЕЕВ Игорь Александрович

РАЗРАБОТКА АКУСТО-ЭМИССИОННОГО МЕТОДА И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ

ПОРОД

Автореферат Лицензия ЛР №040118 от 15.10.91г.

Подписан к печати 15.10.2005. Формат 60 84/16

Печать офсетная. Усл.пл. 2.4. Уч.-изд.л.1.45

Тираж 100 экз. Заказ 148.

Отпечатано ОРЦ ИВЭП ДВО РАН 680063, г. Хабаровск, ул. Ким Ю Чена, 65

»20970

РНБ Русский фонд

2006-4 17986

Содержание диссертации, доктора технических наук, Кривошеев, Игорь Александрович

Введение

Глава I. Анализ состояния проблемы и задачи исследования

1.1 Общий анализ применения метода акустической эмиссии для контроля массива горных пород

1.2 Анализ состояния разработки многоканальных акусто-эмиссионных систем контроля

1.3 Анализ схем преобразований и обработки сигналов акустической эмиссии

1.4 Цель работы

1.5 Задачи исследований и методы их решения

Глава II. Методы селекции моделей, аппроксимирующих экспериментальные данные

2.1 Методы селекции моделей

2.2 Zp- функция и Тк—критерий

2.3 Асимптотический Т^— критерий

2.3.1 Асимптотический Т^- критерий (аналитический подход)

2.3.1 Плотность распределения Тк°

2.3.2 Асимптотический Тк- критерий (приближенный подход)

Глава III. Статистические методы оценивания точности линейной регрессионной модели

3.1 О доверительной границе систематической погрешности модели, аппроксимирующей экспериментальные данные

3.1.1 Оценивание систематической погрешности модели с использованием несмещенной оценки дисперсии погрешностей измерений

3.1.2 Оценивание систематической погрешности модели при отсутствии сведений о несмещенной оценке дисперсии погрешностей измерений

3.2 Влияние корреляций погрешностей измерений на систематическую погрешность эмпирической зависимости

Глава IV. Статистические методы оценки изменения физического состояния массива горных пород

4.1 Статистический метод обработки сигналов акустической эмиссии в горном массиве

4.1.1 .Классический метод обработки экспериментальных данных 105 4.1.2.Робастный метод обработки экспериментальных данных

4.2 Скорректированный F-критерий проверки однородности выборок относительно дисперсий

4.3 Применение эксцесса распределения флуктуаций к обработке геофизического эксперимента

4.4 Проверка качества МНК-модели без привлечения конкурирующей модели

Глава V. Методы определения местоположения источников акустической эмиссии в массиве горных пород

5.1 Абсолютно-временной метод локации

5.2 Динамические методы локации

5.3 Разностно-временной метод локации

5.3.1 Векторный вариант разностно-временного метода локации

5.4 Геофизические антенны

5.5 Метод связанных диполей

5.6 Численное моделирование диаграмм направленности геофизических антенн и определения точностных характеристик

5.7 Определение энергии акустической волны в очаге по сигналам акустической эмиссии

Глава VI. Разработка приемных преобразователей и методов контроля их характеристик

6.1 Образцовые преобразователи

6.2 Создание первичных специализированных преобразователей и исследование их характеристик

6.3 Разработка емкостных преобразователей 231 6.4. Контроль характеристик первичных преобразователей

6.4.1 Натурный способ определения диаграммы направленности первичных преобразователей скважинного типа

6.4.2 Стенд метрологического контроля характеристик первичных преобразователей

6.5 Акустический контакт и установка преобразователей в скважину

Глава VII. Разработка многоканальной системы контроля изменения физического состояния массива горных пород

7.1 Эксплуатационный контроль физических процессов в горном массиве методом акустической эмиссии

7.2 Исследование амплитудного распределения сигналов АЭ трехуровневым дифференциальным анализатором амплитуд

7.3 Обоснование и разработка многоканальной геофизической аппаратуры контроля горного давления

7.4 Лабораторные испытания разработанного комплекса для локации АЭ в МГП

7.5 Геологическая и горнотехническая характеристика Таштагольского рудника

7.6 Натурные испытания разработанного аппаратурного комплекса

7.7 Совершенствование метода акустической эмиссии для контроля массива горных пород

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка акусто-эмиссионного метода и средств контроля напряженного состояния массива горных пород"

Актуальность темы

В связи с этим, повышенный интерес вызывают дистанционные методы, в частности, пассивный акустический, позволяющие обнаружить зоны концентрации напряжений и оценить очаги дефектов структуры объекта в процессе их зарождения.

В настоящее время достаточно развиты активные и пассивные методы ультразвуковой акусто-эмиссионной дефектоскопии конструкционных материалов и изделий небольших размеров. Анализ показал, что акустико-эмиссионные (АЭ) методы в звуковом диапазоне частот обладают существенными преимуществами, к числу которых относятся высокие дистанционность и чувствительность к развивающимся дефектам. Связь параметров сигналов с динамикой дефектов позволяет регистрировать время, место возникновения и энергию источников, непрерывно контролировать процессы разрушения структуры и состояние объектов, определяющих их прочность и надежность. Реализация преимуществ акустических методов в практике контроля МГП позволила бы достичь существенного технико-экономического эффекта за счет своевременного проведения мероприятий по разгрузке опасных зон, что и обусловило широкое развитие исследований в стране и за рубежом.

Задачи исследований.

1. Оценить размерность модели кинетики накопления трещин при восстановлении функциональной зависимости по единственной серии акусто-эмиссионных измерений. Вывести и получить асимптотический критерий значимости для использования его при обработке больших объемов измерительной информации. Разработать метод оценивания систематической погрешности модели в случае неравноточных и коррелированных измерений.

2 На основе достоверных измерений разработать новые методы расчета местоположения источников сигналов и энергии волны в очаге, обеспечивающие потребную для практики точность. Разработать модели геофизических антенн. Провести численное моделирование диаграмм направленности геофизических антенн различной конфигурации.

3. Разработать методы расчета и создать новые средства приема акустических сигналов от трещин для контроля геомеханического состояния массива горных пород на глубоких горизонтах. Разработать способы и средства контроля основных характеристик приемных преобразователей, работающих в схеме геофизических антенн.

Методы исследований. Для решения проблемы принят комплексный метод исследований, включающий: анализ натурных наблюдений изменения напряженно-деформированного состояния массива горных пород акусто-эмиссионными методами; обработка и построение аппроксимационных зависимостей для данных, полученных по единственной серии результатов наблюдений; аналитические и численные методы расчета характеристик геофизических антенн; схемотехнические и технические построения технических средств для исследования и контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород.

Основные научные положения

1. Доказано, что сравнение конкурирующих моделей кинетики трещинообразования в МГП при восстановлении зависимости по единственной серии измерений геофизического эксперимента с большим числом узлов может осуществляться с помощью разработанного асимптотического Т^-критерия, обладающего малой степенью невязки.

2. Установлено, что точность локации источников АЭ при контроле напряженного состояния МГП может быть повышена без дополнительных горных работ путем применения метода связанных диполей, а полученные новые решения позволяют определять энергию волны в очаге по сигналам АЭ с учетом характеристик приемных преобразователей (ГШ) акселерометрического типа и реагирующих на смещение.

3. Получены новые решения для определения чувствительности по смещению и колебательной скорости емкостных преобразователй, использующих в качестве диэлектрического слоя анодированную поверхность алюминиевого сплава. Доказано, что разработанный способ, основанный на отношении добротностей IJLLI в нагруженном и не нагруженном состоянии позволяет вести контроль акустического контакта ПП с горным массивом.

Научная новизна. В соответствие со сформулированной комплексной научной проблемой исследований и разработкой акустико-эмиссионного метода и средств локации источников разрушения в массивах горных пород получены следующие новые результаты:

A. Расширена область применения Т^-критерия, позволяющего сравнить две конкурирующие между собой модели кинетики трещинообразования при восстановлении зависимости по единственной серии измерений. Разработан метод обнаружения ложных минимумов на графике реализации остаточной дисперсии. Доказана эффективность применения Т^-критерия при решении вопросов о значимости включаемого в модель параметра.

Д. Оптимизированы конструктивные схемы приемных преобразователей, что позволило создать новые специализированные приемники с закладными деталями, обеспечивающие технологичность монтажа и демонтажа при достаточной чувствительности.

Практическая ценность работы состоит в том, что на основе полученных результатов предложен для внедрения в геофизический эксперимент асимптотический ГА-критерий; разработаны и внедрены робастные критерии и процедуры для акусто-эмиссионного контроля

НДС МГП; создана и внедрена автоматизированная система для контроля напряженно-деформированного состояния МГП, обеспечивающая контроль динамических явлений путем непрерывного учета изменения геомеханической обстановки в процессе отработки рудных месторождений; разработаны и внедрены в составе автоматизированной системы специализированные приемные преобразователи с заданными характеристиками; разработаны и внедрены специальные методы и средства для контроля основных характеристик приемных преобразователей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на 1-й Всесоюзной конференции «Акустическая эмиссия материалов и конструкций» (Ростов-на-Дону, 1984), на Всесоюзной научно-технической конферениции «Использование современных физических методов в неразрушающих исследованиях и контроле» (Хабаровск, 1984,1987), на научно-техническом семинаре по горной геофизике (Батуми, 1985), на Н-м Всесоюзном семинаре «Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья» (Фрунзе, 1990), 30th Int.Geol. Congress (Beijing, China, 1996), Bureau of Mines (Colorado, USA, 1991), UVic (Victoria, Canada, 1993), 31th Int.Geol.Congress (Rio de Janeiro, Brazil, 2000), на научных семинарах НПО «СибЦМА» (Красноярск, 1987), НПО «Дальстандарт» (Хабаровск, 1985,1987), ФТИ им. А.Ф.Иоффе АН СССР (Ленинград, 1987), ИГД ДВО РАН (Хабаровск, 1989,1990), ИПКОН АН СССР (Москва, 1989,1990), ИФЗ АН СССР (Москва, 1990), ВЦ ДВО РАН (Хабаровск, 2005), ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАЩСанкт-Петербург, 2005), ИПКОН РАН (Москва, 2005), ОИФЗ им. О.Ю.Шмидта (Москва, 2005).

Из них 17 написано автором лично, а остальные в соавторстве с другими исследователями. В совместных работах автору принадлежат идеи и методы, составившие основу диссертации. Автор непосредственно участвовал в постановке лабораторных исследований и натурных испытаниях.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 327 страницах и состоит из введения, семи разделов, заключения и списка литературы, включающего 278 наименований, содержит 22 таблиц, 53 рисунка и приложение.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Кривошеев, Игорь Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Впервые теоретически и экспериментально обоснованы, технически реализованы методы и приборы акустической локации и измерение энергии источников разрушений на рудных месторождениях путем их включения в технологический процесс разработки полезных ископаемых. Совокупность полученных результатов формулируется следующим образом.

1 .Исследованы методы селекции моделей и показана невозможность их применения при восстановлении зависимости по единственной серии измерений. Выведен и получен асимптотический Т^-критерий значимости для получения эффективной модели в регрессии по единственной серии наблюдений, который отвечает требованиям, предъявляемым современной практикой к алгоритмам обработки экспериментальных данных. Критерий позволяет обрабатывать большие объемы измерительной информации с достаточной для практики точностью. Разработан и предложен для внедрения в физический эксперимент метод оценивания систематической погрешности модели в случае неравноточных и коррелированных измерений.

2. Разработан робастный метод проверки однородности двух выборок относительно дисперсий с использованием стандартной проверочной статистики. В тех случаях, когда нет полной уверенности в том, что ошибки измерений распределены нормально, предложенный критерий является более эффективным. Предложен критерий для принятия решения по поведению эксцесса распределения принятых сигналов, зашумленных флуктуациями акустического тракта при отслеживании изменения отдельных выбранных параметров спектральных составляющих. Показано, что чувствительность этого критерия выше рассмотренных.

3. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны и внедрены в системе контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород на глубоких горизонтах приемные преобразователи (чувствительностью 250 мВ^ в полосе частот 0,2 - 10,0 кГц) емкостные и на основе пьезокерамики ЦТС-19. Показано, что наиболее перспективным получением целенаправленного диэлектрика при использовании емкостных преобразователей является анодирование одного из электродов. Анодные окисные пленки эластичны, износостойки, механически и электрически прочны и составляют с алюминиевым электродом одно целое. Приведены формулы для расчета чувствительности Показано, что чувствительность емкостных преобразователей в низкочастотном диапазоне выше, чем у пьезоэлектрических.

Для контроля основных характеристик приемных преобразователей разработаны способы и средства, позволяющие как лабораторно, так и натурно определять диаграмму направленности; измерять с высокой точностью (с использованием оптических методов для определения смещения) коэффициент преобразования в функции от частоты и абсолютную чувствительность.

Разработанный стенд на основе лазерного интерферометра позволяет с высокой точностью и достоверностью контролировать характеристики приемных преобразователей за счет одновременного измерения и сопоставления сигналов: один - пропорциональный смещению возбуждаемой поверхности в нагруженном состоянии, т.е. с установленным сейсмоакустическим преобразователем, другой -пропорциональный отклику исследуемого сейсмоакустического преобразователя на смещение возбуждающей поверхности.

Разработан способ контроля акустического контакта, основанный на отношении добротностей возбужденного протектора приемного преобразователя в нагруженном и свободном состоянии, что позволяет создавать контролируемый и регистрируемый акустический контакт между протектором скважинного датчика и горной породой. Это снижает погрешность измерения, обеспечивает постоянство качества акустического контакта, а также постоянство параметров сигналов от измерения к измерению, повышает достоверность принятой информации скважинным датчиком из массива и создает возможность установки серии датчиков с сопоставимой информацией.

4. Разработан новый метод определения местоположения источников АЭ в МГП на основе использования геофизических антенн, позволяющий повысить оперативность и точность местоопределения источников разрушения. Показано, что метод связанных диполей позволяет повысить точность локации источников АЭ в МГП при выборе оптимальных диполей. Установлено, что по отношению к конкретной точке пространства, различные диполи вносят различный вклад в ошибку, и неудачный выбор системы уравнений может лишить расчет практической ценности.

Разработаны и исследованы геофизические антенныа проведено численное моделирование их диаграмм направленности и точностных характеристик. Даны рекомендации для выбора геометрии антенн в конкретных условиях эксплуатации с возможностью выбора как количества приемных преобразователей в антенне, так и точности местоопределения источника акустической эмиссии. Установлено, что в выбранных конфигурациях антенн увеличение числа ПП в антенне типа тетраэдр от 5 до 11 и куба от 8 до 21 влечет за собой улучшение местоопределения источников в среднем на 10-20% в зависимости от расстояния и ошибок регистрации временных задержек.

Разработаны теория и средства косвенных измерений энергии источника АЭ в МГП на основе регистрации амплитуд и АЧХ приемных преобразователей, в качестве которых могут быть как 1111 реагирующие на смещение, так и акселерометрического типа. Показано, что при использовании в качестве 1111 пьезоэлектрических преобразователей, реагирующих на смещение, необходимо учитывать их передаточную характеристику. Так как, во-первых, реально каждый приемный датчик имеет свою АЧХ и, соответственно, свой отклик на импульсное воздействие акустического сигнала.

Обоснованы принципы построения приборов локации и измерения энергии источников АЭ.

5. Определены зависимости амплитудного распределения сигналов акустической эмиссии в МГП после массового взрыва в отсутствии проявления горного давления. Используя разработанный трехуровневый дифференциальный анализатор амплитуд акусто-эмиссионных сигналов, установлено, что распределение носит степенной характер.

Сложность геологической и горно-технической обстановки Таштагольского рудника предполагает ввести дополнительный контроль на выявление очаговых зон формирующегося горного удара по сигналам акустической эмиссии. Разработанный комплекс «Вектор-13» позволяет в натурных условиях определять местоположение источников акустической эмиссии в горном массиве. Экспериментальная проверка точности определения координат источников как искусственных, так и сигналов акустической эмиссии в массиве горных пород показывает на удовлетворительную сходимость результатов. При опытной эксплуатации комплекса на выбранном участке была зафиксирована зона концентрации источников акустической эмиссии, которую можно назвать очаговой зоной. Впоследствии здесь произошел горный удар. Контроль напряженного состояния горного массива и формирование очаговых зон в промышленных условиях наиболее удобно производить в реальном времени с возможностью изменения и корректировки характеристик сейсмоакустической аппаратуры.

Экономический эффект от внедрения системы акусто-эмиссионного контроля достигается за счет своевременного обнаружения очагов разрушений, предотвращения аварийных ситуаций технологическими средствами, проверки качества разгрузки зон концентрации напряжений и оценивается по ожидаемым затратам на ликвидацию последствий аварии.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Кривошеев, Игорь Александрович, Хабаровск

1. Андреев С.С. О методах интерпретации близких землетрясений // Тр. ИФЗ АН СССР: М.: 1962. - № 25(192). - С. 226-311.

2. Анализ и выделение сейсмических сигналов. Под ред. Ч.Чжаня М.: Мир, 1986. -387с.

3. АйвазянС.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика. Исследование зависимостей. М.: Финансы и статистика, 1985.-625с.

4. Айрапетян Л.Г., Гальперин В.Г., Юхимов ЯМ. Прогнозирование и предотвращение горных ударов на шахтах // «Чермет информация». М., 1988 (Обзорн. инф. Сев. Горнорудное производство. Вып. 4.- 25 е.).

5. Акустическая эмиссия и ее применение в атомной энергетике. Под ред. Вакара К.Б. -М.: Наука, 1980.

6. Анцыферов М.С. Теория геофонов и виброметров звукового диапазона. М.: Наука, 1976. - 143с.

7. Анцыферов М.С., Константинова Л.Г., Переверзев Л.Б. Сейсмоакустические исследования в угольных шахтах. — М.: Изд-во АН СССР, 1980.- 132с.

8. Анцыферов М.С., Анцыферова Н.Г., Каган Я.Я. Сейсмоакустические исследования и проблемы прогноза динамических явлений. М.: Наука, 1971. - 136с.

9. Аппаратурный комплекс для локации акустической эмиссии в массивах горных пород /. Болотин Ю.И., Нечаев В.В., Гомза В.В., Кривошеев И.А. // Горная геофизика: Тез. докл. научно-техн. семинара 11-15 окт. 1985г. Батуми, 1985. - С. 65.

10. Ардашев К.А., Ахматов Б.И., Катков Г.А. Методы и приборы для исследований проявлений горного давления. Справочник. М.: Недра, 1981.- 128с.

11. Ахманов С.А., Дьяков Ю.Е., Чиркин A.C. Введение в статистическую радиофизику и оптику.- М.: Наука, 1981.- 640с.

12. Авт. св-во СССР № 1196756 Образцовый пьезоэлектрический преобразователь./Кривошеев И.А., Бакшеев В.Г., Поздняков В.М. от 07.12.85 БИ№ 45.

13. Авт. св-во СССР №830252 Анализатор спектра амплитуд и фаз. /Кривошеев И.А., Панин В.И. от 15.05.81. БИ№18.

14. Авт. св-во СССР №890260 Анализатор спектра амплитуд и фаз. /Кривошеев И.А., Панин В.И. . от 15.12.81. БИ №46.

15. Авт. св-во СССР №1027839 Устройство для измерения АЧХ ультразвуковых преобразователей./Кривошеев И.А., Панин В.И. от 07.07.83. БИ №25.

16. Авт. св-во СССР №1598218 Устройство регулировки диаграммы направленности преобразователя./Кривошеев И.А. от 30.05.89, БИ №37.

17. Авт. св-во СССР №1461926 Устройство для контроля устойчивости массива горных пород. /Кривошеев И.А. от 01.10.88, БИ №8.

18. Авт. св-во СССР № 1697025 Способ контроля характеристик скважинных датчиков./Кривошеев И.А. от 08.08.91, БИ № 45.

19. Авт. св-во СССР № 1718175 Способ контроля акустического контакта. /Кривошеев И.А. от 08.11.91, БИ № 9.

20. Авт. св-во СССР № 1343939 Устройство для контроля опасного состояния горного массива./Кривошеев И.А., Нечаев В.В., Искра А.Ю. от 08.07.87, БИ № 17.

21. Авт. св-во СССР №1382956 Устройство для контроля опасного состояния горного массива. /Кривошеев И.А., Нечаев В.В. от 22.11.87, БИ№ 11.

22. Авт. св-во СССР № 1645511 Устройство для контроля изменения напряженного состояния массива горных пород Кривошеев И.А., Терещенко A.B. от30.04.91, БИ №16.

23. Авт. св-во СССР № 1693436 Стенд для контроля характеристик скважинных датчиков. /Кривошеев И.А.Гостюшкин В.В. от 22.07.91, БИ № 43.

24. Авт. св-во СССР № 1128406 Способ сборки акустических преобразователей./Кривошеев И.А., Поздняков В.М. от 07.12.84, БИ №45.

25. Авт. св-во СССР № 1689903 Скважинный геофон. /Поздняков В.М., Кривошеев И.А. от 08.08.91, БИ № 41.

26. Авт. св-во № 1091687 Устройство для определения пространственного угла наклона объектов./Поздняков В.М., Кривошеев И.А. от 08.01.84.

27. Авт. св-во СССР № 1148419 Устройство для сборки акустических преобразователей. /Поздняков В.М., Кривошеев И.А. от 01.09.88, БИ № 48.

28. Авт. св-во СССР №1633103 Устройство для установки датчика в скважину./ Поздняков В.М., Кривошеев И.А. от 07.03.91, БИ 9.

29. Авт. св-во СССР №1452984 /Шкуратник В.Л., 1989, БИ №16.

30. Андрейкин А.Е., Лысак Н.В. Метод акустической эмиссии в исследовании процессов разрушенияю Киев: Наукова думка, 1989.

31. Байдаков В.Г., Каверин А.М. Скорость ультразвука в перегретом жидком кислороде. // Сб. научн. трудов. «Термодинамика местабильных систем», Ур. отд. Академии наук СССР, 1989, С.25 -32.

32. Бакшеев В.Г., Дузенкб В.А., Кривошеев И.А., Панин В.И. Установка для измерения характеристик ультразвуковых пьезопреобразователей.// Измер. техн. №5, 1980.-С.70-72.

33. Баранов В.М. Применение акустической эмиссии для исследования и контроля коррозионных процессов. М.: Изд-во МИФИ, 1990.

34. Боббер Р. Гидроакустические измерения. М.: Мир, 1974. - 302с.

35. Болотин Ю И., Кривошеев И. А. О векторном варианте разностно-временного метода локации источников АЭ // Акустическая эмиссия материалов и конструкций: Тез. докл. 1-й Всесоюзн. конф. 11 -13 сент. 1984 г. Ростов-на-Дону, 1984. - С.114 - 115.

36. Болыпев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. -М.: Наука, 1983.-416с.

37. Болотин Ю.И. Об измерениях координат и энергии акустической эмиссии в массивах горных пород// Дефектоскопия, 1993. №3, С.26-29.

38. Болотин Ю.И., Нечаев В.В., Кривошеев И.А. Вопросы локации источников акустической эмиссии в массивах горных пород.// Серия «метрологическое обеспечение измерений». Вып.З, ВНИИКИ, 1986.-53с.

39. Болотин Ю,И. Современное состояние и перспективы развития многоканальных средств микросейсмических измерений в массивах горных пород. Деп. ВНИЦСМВ, №730,1993.

40. Бондаренко А.Н., Маслов Б.Я., Рудая Б.Б. и др. Оптическая установка для измерения сверхмалых акустических колебаний // ПТЭ.- 1975. -№5.-С. 211-213.

41. Бондаренко А.Н, Дробот Ю.Б., Кондратьев А.И. Прецизионные акустические измерения оптическими и емкостными методами. Владивосток, ДВО АН СССР, 1990, 242с.

42. Бородин В.И., Смирнов Г.Е., Толстякова H.A., Яковлев Г.В. Гидроакустические навигационные средства. Д.: Судостроение, 1983.-262с.

43. Брагинский В.Б, Манукин А.Б. измерение малых сил в физических экспериментах. -М.: Наука, 1974. 151с.

44. Бронников Д.М., Кузнецов C.B. Основы прогноза напряженного состояния массива горных пород с разработкой месторождений твердых полезных ископаемых // Горная наука в СССР. М.: Недра, 1985.-С. 7-15.

45. Буйло С.И., Трипалин A.C. Об информативности амплитудного распределения сигналов акустической эмиссии // Дефектоскопия. -1979. -№ 12.-С. 20-24.

46. Буйло С.И., Трипалин A.C. О разработке теоретических основ и применение акустической эмиссии для контроля качества и исследования прочности и разрушения твердых тел // Механика сплошной среды. Ростов - на - Дону. Изд-во РГУ. - 1981. - С. 5463.

47. Бурмин В.Ю. Оптимизация сейсмических сетей и определение координат землетрясений. М.: ОИФЗ РАН, 1995,184с.

48. Вапник В.Н. Восстановление зависимостей по эмпирическим данным.- М.: Наука, 1979.-448с.

49. Виноградов С.Д. Акустические наблюдения процессов разрушения горных пород. М.: Наука, 1964. - 84с.

50. Винокур Б.Ш., Стороженко B.C. Прогноз удароопасности на основе высокочастотной акустической эмиссии // Безопасность труда в промышленности. 1980. -№7. — С. 54 - 55.

51. Владимиров В.И. Основы физики разрушения твердых тел // Физические основы прогнозирования разрушения горных пород при землетрясениях. М.: Наука, 1987. - С. 12-26.

52. Винокуров JI.В. Совершенствование метода вычисления координат источников сейсмоакустических импульсов. М., 1987. - 7 с. - Деп. ЦНИЗИуголь № 4198.

53. Возжаев В.Г. Кривошеев И.А. Усилитель радиоимпульсов для градуировки пьезопреобразователей.// Дефектоскопия, №2, 1981.-С.110-112.

54. Гальперин Е.И. Азимутальный метод сейсмических наблюдений. Гостехиздат, 1955. 81 с.

55. Гальперин Е.И. Вертикальное сейсмическое профилирование. -М.: Недра, 1971.-263с.

56. Голубев А.И. Анодное окисление алюминиевых сплавов. М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 192с.

57. Гор А.Ю., Куксенко B.C., Томилин Н.Г., Фролов Д.И. Концентрационный порог разрушения и прогноза горных ударов // Физ.- техн. пробл. разр. полезных ископаемых. -1989. №3.-С.54-60.

58. Глушко В.Г., Ямщиков B.C., Яланский А.А Геофизический контроль в угольных шахтах. К.: Наукова думка, 1973.-224с.

59. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математической статистики. -М.: Наука, 1983.-272с.

60. Грешников В. А., Дробот Ю.Б. Акустическая эмиссия.- М.: Издательство стандартов, 1976.-272с.

61. Губанов B.C. Обобщенный метод наименьших квадратов. Санкт-Петербург, 1997.- 318с.

62. Денисов В.В., Константинов В.А. Возможные способы вычисления координат дефектов методом эмиссии волн напряжений //Труды ВНИИФТРИ. -М.:1974.-Вып. 18(48) С. 16-24.

63. Денисов В.В., Константинов В.А. Оценка методической погрешности получения координат дефектов методом ЭВМ //Труды ВНИИФТРИ.-М.: 1974.-Вып. 18(48).-С.25-31.

64. Домаркас В.Н., Кажис О.И.Ю. Контрольно-измерительные пьезопреобразователи. Вильнюс: МИКТИС, 1975. -305с.

65. Дэннис Дж., Шнабель Р. Численные методы безусловной оптимизации и решения нелинейных уравнений. М.: Мир, 1988,440с.

66. Драйпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ.- М.: Статистика, 1973 .-322с.

67. Дробот Ю.Б., Лазарев A.M. Неразрушающий контроль усталостных трещин акустико-эмиссионным методом. -М.: Изд-во стандартов, 1987.

68. Езекиэл М., Фокс К.А. Методы анализа корреляций и регрессий.-М.: Статистика, 1966.-559с.

69. Ерухимов А.Х., Каган М.Н., Кузьмин И.А. Методологические основы и программно- аппаратная реализация системы автоматизированного контроля сейсмичности ни Кировском руднике ПО «АПАТИТ». Системыконтроля горного давления . М.: 1989, С. 103-115.

70. Журков С.Н., Куксенко B.C., Петров В.А. и др. О прогнозировании разрушения горных пород //Физика Земли.- 1977.-№6.-С.11-18.

71. Журков С.Н., Куксенко B.C., Петров В.А. Физические основы прогнозирования механического разрушения // Докл. АН СССР. -1981.-Том 259. № 6. - С.1350-1353.

72. Иванов Г.А., Турбин А.Ф. Статистические методы восстановления зависимости по опытным данным.- Киев: Знание, 1986,- 19с.

73. Иванов Г.А., Кривошеев И.А. Статистические методы обработки экспериментальных данных при восстановлении зависимости. -Владивосток: Дальнаука, 1998.-133с.

74. Иванов Г.А., Кривошеев И.А. О погрешности эмпирической зависимости.- Деп. В ВИНИТИ №3332. В96, 1996.- 7с.

75. Иванов Г.А., Крнвошеев И.А. Критерий сравнения моделей, аппроксимирующих экспериментальные данные, и его асимптотические свойства.// Измерительная техника № 8, 2001, С.6-11.

76. Иванов Г.А., Кривошеев И.А. // Тез докл Всесоюзн. Научн-техн. конф. «Распределенные системы и локальные вычислительные сети», Томск, 1991. С. 114.

77. Иванов Г.А., Кривошеев И.А., Чашкин Ю.Р. О доверительной границе систематической погрешности модели, аппроксимирующие экспериментальные данные.//Измерительная техника, 2000, №7.-С.8-11.

78. Иванов Г.А., Кривошеев И.А. Статистические методы обработки экспериментальных данных при восстановлении зависимости. Владивосток. Дальнаука.1998.- 133с.

79. Иванов Г.А., Кривошеев И.А. О погрешности эмпирической зависимости. Деп. в ВИНИТИ №3332-В96 от 14.11.96, 7с.

80. Иванов Г.А., Кривошеев И.А., Чашкин Ю.Р. О доверительной границе систематической погрешности модели, аппроксимирующей экспериментальные данные.// Изм. техника № 7, 2000, С.8-11.

81. Иванов Г.А., Чашкин Ю.Р. Оценивания смещения математической модели, аппроксимирующие опытные данные.//Измерительная техника,-1986. №1, С.5.

82. Иванов Г.А., Кривошеев И.А. Оценка точности модели при восстановлении зависимости по статистическим данным. Деп в ВИНИТИ № 2304-В00 от 23.08.2000, 12с.

83. Иванов Г.А., Кривошеев И.А. Статистический Тл-критерий и его применение. Деп. в ВИНИТИ №2420-В00 от 18.09.2000, 15с.

84. Иванов Г.А., Кривошеев И.А. О влиянии коррелированных погрешностей на оценку точности эмпирической зависимости. Деп. в ВИНИТИ № 555-В2002 ОТ 27.03.02, 12с.

85. Иванов Г.А., Кривошеев И.А., Чашкин Ю.Р. Влияние корреляций погрешностей измерений на систематическую погрешность эмпирической зависимости.//Изм. техника №6, 2003, С. 17-21.

86. Иванов Г.А., Кривошеев И.А., Смагин С.И. Метод оценивания точности линейной регрессионной модели.// ДАН том 391, №2, С.117-118.

87. Идье В., Драйард Д., Джеймс Ф., Рус М., Садуле Б. Статистические методы в экспериментальной физике. М.: Атомиздат, 1976. - 335с.

88. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, склонных к горным ударам. -Л.:ВНИМИ, 1980.-149с.

89. Исследование горного давления геофизическими методами. Под ред. Ризниченко Ю.В. М.: Наука, 1967.

90. Исследования стреляния горных пород на рудниках Горной Шории / Егоров П.В., Шаманская A.M., Коваленко В.Н. и др. // Труды ВНИМИ, 1970. - с. 330-343.

91. Карякин В.А. Определения места возникновения цунами. JL: Гидрометиздат, 1971 - 102с.

92. Каталог фирмы Брюль и Къер. 1983/84.

93. Картенко В.Г., Троицкий П.А. Ошибки разностного способа определения координат очагов землетрясений в практике групп. // Сейсмические приборы. Вып. 8. М.: Наука, 1975, С.132-140.

94. Клепиков Н.П., Соколов С.Н. Анализ и планирование экспериментов методом максимума правдоподобия. М.: Наука, 1964.-183с.

95. Колмагоров В.Н., Соседов В.Н., Глухов И.А. Приемники сигналов акустической эмиссии // Дефектоскопия. 1980.- №7. - С. 94-96.

96. Кондратьев А.И. Исследование бесконтактных методов возбуждения УЗ-колебаний: Автореф. дисс. Канд. Физ.-мат. наук. -Владивосток, 1983.-22с.

97. Константинова А.Г. Сейсмоакустические исследования предвыбросных разрушений угольных пластов. М.: Наука, 1977. -132с.

98. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров.-М.: Наука, 1970.-720с.

99. Королев В.М., Карпельсон А.Е. Широкополосные ультразвуковые преобразователи. -М.: Машиностроение, 1982. 155с.

100. Королюк B.C., Портенко Н.И., Скороход A.B., Турбин А.Ф. Справочник по теории вероятностей и математической статистике. М.: Наука. 1985.-640с.

101. Костров Б.В. Механика очага тектонического землетрясения М.: Наука, 1975.- 175с.

102. Кривошеев И.А., Панин В.И. О погрешности перестраиваемого безрезанаторного селективного измерителя уровня.// Измерительная техника. №12, 1978.- С.56-57.

103. Кривошеев И.А., Панин В.И. Двухканальный широкодиапазонный измеритель амплитуд и фаз.// Измерит, техн. №1, 1981.- С.39-40.

104. Кривошеев И.А., Бакшеев В.Г., Панин В.И. Приемное устройство для калибровки пьезоэлектрических преобразователей.// Дефектоскопия. №12, 1981.- С.85-87.

105. Кривошеев И.А., Бакшеев В.Г., Панин В.И. Градуировка пьезопреобразователей спектральным методом.// Измер. техн. №3, 1982.- С.67-68.

106. Кривошеев И.А., Бакшеев В.Г. Селектор для градуировки пьезопреобразователей.// Дефектоскопия. №3, 1982.- С.16-17.

107. Кривошеев И.А., Гомза В.В. Временной селектор ультразвуковых приборов.// Дефектоскопия. №9, 1982,- С.26-27.

108. Кривошеев И.А., Иванов Г.А. Об одном статистическом методе обработки геофизического эксперимента. Деп. в ВИНИТИ № 82-94, от 11.01.94, Юс.

109. Кривошеев И.А., Иванов Г.А. Статистический метод обработки сигналов акустической эмиссии в горном массиве.// Дефектоскопия № 2,2002, С.62-65.

110. Кривошеев И.А., Иванов Г.А., Карпец Ю.М., Марченков Н.В., Горбачев В.П. Статистическая обработка инженерно-физического эксперимента. Деп в ВИНИТИ №183-В2002 от 31.01.02, Юс.

111. Кривошеев И.А., Иванов Г.А. Робастный метод обработки экспериментальных данных.// Дефектоскопия № 8, 2003, С.35-41.

112. Кривошеев И.А., Иванов Г.А. Метод проверки однородности двух выборок. Деп. в ВИНИТИ № 281-В2004 от 18.02.04, 11с.

113. Кривошеев И.А. Емкостной преобразователь- для пород //Преобразователи акустической эмиссии к системам контроля горного давления. М.: ИПКОН АН СССР, 1990.- С.82-97.

114. Кривошеев И.А. Контроль характеристик скважинных датчиков. Деп. ВИНИТИ №2840-В99, от 14.09.99. 12с.

115. Кривошеев И.А. К вопросу определения характеристик скважинных датчиков. Деп. ВИНИТИ № 2841-В99, от 14.09.99. Юс.

116. Кривошеев И.А. Использование лазерного интерферометра для контроля характеристик сейсмоакустических преобразователей.// Дефектоскопия № 9, 2002, С.34-38.

117. Кривошеев И.А., Кондратьев А.И. Исследование работы емкостного преобразователя в низкочастотном диапазоне //Дефектоскопия. 1989. - №7. - С.13-17.

118. Кривошеев И.А. Контроль изменения напряженно-деформированного состояния горного массива.// Всес.конф. «Пробл. разр. полезных ископ. в условиях высокогорья».Фрунзе. Илим. 1990.- С.43.

119. Кривошеев И.А. Модульный вариант локации источников АЭ в массиве горных пород.//Компл. исп. минер. сырья.№6, 1991.- С.12-16.

120. Кривошеев И.А., Иванов Г.А. Статистический метод обработки сигналов акустической эмиссии в горном массиве.// Дефектоскопия.-2002, №2, С.62-65.

121. Кривошеев И.А., Иванов Г.А. Робастный метод обработки экспериментальных данных.- Дефектоскопия, 2003, №8, С.35-41.

122. Кривошеев И.А., Иванов Г.А. Статистический Тк-критерий и его применение. Деп. в ВИНИТИ №2420-В00, 2000.- 14с.123. .

123. Кривошеев И.А., Шлапаков С.И. Оценка погрешности локации источников акустической эмиссии в горных массивах. Деп. в ВИНИТИ № 2632-В99 от 12.08.99, 14с.

124. Кузнецов C.B., Савостьянов Е.В. Акустические исследования на Таштагольском руднике // Напряженное состояние массивов горных пород и процессы взрывного разрушения. М.:ИПКОН АН СССР, 1985. - С.85-99.

125. Куксенко B.C. Физические причины подобия в выделении упругой энергии при разрушении горных пород на, различных масштабных уровнях // Физические основы прогнозирования разрушения горных пород при землетрясениях. М.: Наука, 1987. - С.68-73.

126. Куксенко B.C., Инжеваткин И.Е., Манжиков Б.Ц. и др. Физические и методические основы прогнозирования горных ударов //Физико-техн. Проблемы разработки полезных ископаемых. — 1987. №1. -С.9-22.

127. Куксенко B.C., Ляшков -А.П., Мирзоев K.M. и др. Связь между размерами образующихся под нагрузкой трещин и длительностью выделения упругой энергии // Докл. АН СССР. 1982. - №4. -С.846.

128. Куксенко B.C., Манжиков Б.Ц., Мансуров В.А. Оценка удароопасности горных пород по их энерговыделению // Физико-техн. проблемы разработки полезных ископаемых. 1986. - №4. -С.28-32.

129. Куксенко B.C., Мансуров В.А. Локализация разрушения в горных породах на разных масштабных уровнях // Физико-техн. проблемы разработки полезных ископаемых. 1986. - №3. - С.49-55.

130. Куксенко B.C., Станчиц С.А., Томилин Н.Г. Оценка размеров растущих трещин и областей разгрузки по параметрам акустических сигналов // Механика композитных материалов. 1983. - №3. -С.536-543.

131. Куксенко B.C., Томилин Н.Г. Выявление очаговой стадии разрушения горных пород по параметрам потока импульсов упругого энерговыделения //Тез. Докл. II Всесоюзн. конф. по акустической эмиссии. Кишинев, 1987. - С.78-80.

132. Курленя М.В., Сбоев В.М. Особенности протекания динамических процессов в напряженно-деформированном массиве горных пород блочной структуры.// Сб. Геоф. Методы контроля напр. в горн, породах. Новосибирск: Изд-во ИГД СО АН СССР, 1980, с 23-27.

133. Лапин С.С. Магнетитовые рудные тела, их строение и физические свойства. Новосибирск: Наука. - 1975. - 234с.

134. Лимер Э. Статистический анализ не экспериментальных данных. -М.: Финансы и статистика,1983,-380с.

135. Линник Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы теории и обработки наблюдений.- М.: Физматгиз,1962.

136. Луговой В.А., Троценко В.П. Высокостабильный емкостной преобразователь ультразвуковых сигналов // ПТЭ 1986. - №3. -С.194-195.

137. Мансуров В.А. Прогнозирование разрушения горных пород. -Фрунзе: Илим, 1990.

138. Мардиа К., Земроч П. Таблицы F-распределений. М.: Наука, 1984. -255с.

139. Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. -М.: Мир, 1990.

140. Маслов Б.Я., Васильев А.М. Определение координат источников акустической эмиссии в трехмерном пространстве //Дефектоскопия. !982. - №3. - С.17-19.

141. Монтгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных. -Л.: Судостроение, 1980. -384с.

142. Моррис У.Т. Наука об управлении. Байесовский подход. М.: Мир, 1971,304с.

143. Методы обработки результатов прямых измерений с многократными измерениями /HTM СЭВ 1-84. 42с.

144. Муравин ГВ., Павловская Г.С., Приходько А.Д. Акустическая эмиссия при деформировании бетона.// Дефектоскопия 1982 -№12, С. 3-13.

145. Надирошвили Н.Р. Геофизические исследования горного давления на пологих рудных пластах.- М.: Недра, 1977. 216с.

146. Надирошвили Н.Р.Многоканальная автомотизированная система непрерывного прогноза удароопастности участков шахтного поля // С. Системы контроля горного давления. М.: ИПКОН РАН, 1989, С.66-78.

147. Налимов В.В Теория эксперимента.- М.: Наука, 1971. 208с.

148. Нечаев В.В., Кривошеев И.А. Акусто-эмиссионный преобразователь для контроля массивов горных пород // Использ. совр. физ. методов в неразрушающих исследованиях и контроле. Тез. Докл. Всес. НТК 1984. Хабаровск, 1984. - С.311.

149. Нечаев В.В., Кривошеев И.А. Некоторые результаты акусто-эмиссионного контроля массивов горных пород // Использ. совр. физ. методов в неразрушающих исследованиях и контроле. Тез. Докл. Всес. НТК1984. Хабаровск, 1984. - С.310.

150. Нечаев В.В., Кривошеев И.А. Акусто-эмиссионный преобразователь для контроля массивов горных пород.// Использ. совр. физ. методов в неразрушающих исследованиях и контроле. Тез. Докл. Всес. НТК1984.- Хабаровск, 1984. С.311-312.

151. Огибалов П.М., Мирзажанзаде А.Х. Механика физических процессов. М.: Изд. МГУ, 1976, 370с.

152. Огиенко В.А. Диагностика и прогнозирование удароопасности сейсмоакустическим методом при разработке глубоких рудных месторождений: Автореф. дисс. канд. техн. наук Москва, 1983. -13с.

153. Павлов JI.JI., Валиев Э.Ш. Применение емкостного преобразователя для контроля акустической активности массива горных пород // Иссл. физических свойств горных пород. 1986. -189с.

154. Патент РФ № 2009528 Способ определения координат источников акустической эмиссии в горном массиве. /Кривошеев И.А. от 15.03.94, от 15.03.94, БИ № 5.

155. Патент РФ №2009529 Скважинный датчик для геофизических исследований. /Кривошеев И.А. от 15.03.94, БИ № 15.

156. Патент РФ № 2059267 Способ контроля диаграммы направленности скважинных датчиков. /Кривошеев И.А. от 27.04.96, БИ № 12.

157. Патент РФ № 2090905 Способ геофизического контроля горного массива. /Кривошеев И.А., Иванов Г.А. от 20.09.97, БИ № 26.

158. Патент РФ № 2165092 Устройство контроля характеристик сейсмоакустических датчиков./ Кривошеев И.А. от 12.04 2001, БИ № 10.

159. Патент РФ № 2192657 Способ контроля изменения напряженного состояния горного массива. / Кривошеев И.А., Иванов Г.А. от 10.11.2002, БИ №31.

160. Патент. РФ № 2191411 Способ контроля изменения напряженно-деформированного состояния горного массива. / Кривошеев И.А., Иванов Г.А., от 20.10.02, БИ №29.

161. Петухов И.М., Егоров П.В., Винокур Б.Ш. Предотвращение горных ударов на рудниках. -М.: Недра, 1984.- 230с.

162. Петухов И.М., Линьков A.M. Механика горных ударов и выбросов. -М.: Недра, 1983.

163. Пинскер И.Ш., Трунов В.Г. Сравнение критериев эффективности обучения при восстановлении зависимости по эмпирическим данным.// Модели. Алгоритмы. Принятие решений. М.: Наука,-1979.- С90-100.

164. Подуваев В.Н. и др. Техническая диагностика резения методом акустической эмиссии. -М.: Машиностроение, 1988.

165. Проскуряков В.М. Экспресс-оценка напряженного состояния горных пород методом вызванной высокочастотной акустической эмиссии.//Сб. Прогноз горных ударов, Л.: изд-во ВНИМИ, 1982, С.27-33.

166. Разработка первичных преобразователей устройств контроля состояния массива соляных пород: Отчет о НИР. ГФ -3 -78 № госрегистрации 01830074414 МГИ, 1987. - 89 с.

167. Разрушение. Т. 2 / Под ред. Г. Либовца. М.: Мир, 1987.-763 с.

168. Pao С.Р. Линейные статистические методы и их применение. М.: Наука, 1968. - 547 с.

169. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. - 560с.

170. Ржевский В.В., Ямщиков B.C. Акустические методы исследования и контроля горных пород в массиве. — М.:1973. 224 с.

171. Ризниченко Ю.В. Размеры очага мирового землетрясения и сейсмический момент // Исследования по физике землетрясение. -М.: Наука, 1976.-С. 9-27.

172. Ризниченко Ю.В. и др. Исследование горного давления геофизическими методами. М.: Наука, 1967. - 215 с.

173. Рубан А.Д., Захаров В.Н. и др. Система комплексного мониторинга геодинамических явлений в шахтах.//Межд. конф. «Геодин. и напр. сост.недр земли». Новосибирск 2001.

174. Румшинский JT.3. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971. 192 с.

175. Сайбель А.Г. Основы теории точности радиотехнических методов местоопределения. -М.: Оборониз, 1958. 149с.

176. Сбоев В.М. Измерительно-вычислительный комплекс «ГИВК МАССИВ-1» // Геофизические методы контроля напряжений в горных породах. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1980. - С. 37 -58.

177. Сбоев В.М. Исследование динамических процессов в массиве горных пород на глубоких подземных предприятиях. Изв. АН СССР, Физика Земли, №10, 1982, С. 28-34.

178. Себер Дж. Линейный регрессионный анализ. М.: Мир, 1980.-456с.

179. Система прогнозирования горных ударов на рудниках компании Невса // Американская техника и промышленность. Горная промышленность. — 1981. Вып. IX. — 28 с.

180. Сканави Г.И. Физики диэлектриков (область сильных пол ей).-М.: Изд-во физ.-мат. лит., 195В. 907 с.

181. Слепян Л.И. Механика трещин. Л.: Судостроение, 1981. - 296с.

182. Соболев Г.А., Демин В.М. Кинетика электромагнитного и акустического излучений как предвестник неустойчивости контакта блоков. // Докл. АН СССР 1988- Т.203 - №4.

183. Стеблей Б., Брейди Б., Холоп Э. Объединенная шахтная микросейсмическая система слежения за выбросом пород. Труды 14-го Всемирного конгресса, 1990, С.749-759.

184. Стороженко А.Г. Разработка способа прогноза степени удароопасности на основе акустической эмиссии горных пород: Автореф. дисс. канд. тех. наук. Ленинград, 1989. — 15с.

185. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Датчик высокочастотный типа Д-13, Д-14. Ростов на Дону, 1971. - 16с.

186. Трипалин A.C., Буйло С.И. Акустическая эмиссия / Изд-во РГУД986.- 160с.

187. Трубецкой К.Н., Бронников Д.М., Кузнецов C.B., Трофимов В.А. Локация источников акустической эмиссии в массивах горных пород// Физика Земли 1994, №7-8, с.77-83.

188. Турчанинов М.А., Панин В.И. Геофизические методы определения и контроля напряжений в массиве. -М.: Наука, 1976. 163с.

189. Уилкс С. Математическая статистика. -М.: Наука, 1967. 632с.

190. Ультразвуковые преобразователи: Под ред. Е.Кикучи. М.: Мир, 1972. — 424с.

191. Финкель В.М. Физические основы торможения разрушения.-М.: Металлургия, 1977.

192. Фремд В.М. Инструментальныесредства и методы регистрации сильных землетрясений. -М.: Наука, 1978, 141с.

193. Фролов Д.И., Килькеев Р.Ш., Куксенко B.C. и др. Связь между параметрами акустических сигналов и размерами разрывов при разрушении гетерогенных материалов //Механика композитных материалов. 1980. - №5. - С.907-911.

194. Химмельблау Д.Анализ процессов статистическими методами,- М.: Мир,1973.-957с.

195. Худсон Д. Статистика для физиков. М.: Мир,1970.

196. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. - 640с.

197. Чистяков В.П. Курс теории вероятностей.- М.: Наука, 1987, -240с.

198. Шамина О.Г. Модельные исследования физики очага землетрясения. -М.: Наука, 1981. 192с.

199. Шефе Г. Дисперсионный анализ.-М.:Наука,1986,- 512с.

200. Шрайбер Д.С. Ультразвуковая дефектоскопия. М.: «Металлургия», 1965, с.66-68.

201. Ющенко А.П. Способ наименьших квадратов Л.: Морской транспорт, 1956. - 164с.

202. Ямщиков B.C. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. — М.: Недра, 1982. 296с.

203. Ямщиков В.С.Волновые процессы в массиве горных пород. М.: недра, 1984.- 271с.

204. Ямщиков B.C. контроль процессов горного производства. М.: Недра, 1989.-267с.

205. Яноши Л. Теория и практика обработки результатов измерений.-М.:1968.-462с.

206. Akinin A. Universal casing of horehou instrumentation for control of geomechanical processes. Journal of Mining Science, v.37, №6, p.646-650.

207. Acoustic Emission Baltimore: ASTM, STP-505, 1972, - 337 p.

208. Alber M., Hauptfleisch U. Generation and visualization of microfractures in Carrara marble for estimating fracture toughness. J. Rock Mech. Min. Sci., 1999, v.36, p.1065-1071.

209. Alberty J., Carstensen C., Funken S.A., Lose R. Mat lab Implementation of the Finite Elements Method in Elasticity. Computing, 2002, v.69, p.23 9-263.

210. Arcamone J., Lansson J., Revalor R., Colin P. Displacement Remote Monitoring and Seismoacoustics. // Large Rock Covemics Proc. Jnt. Symp. Helsinki, v.2,1987,P885-900.

211. Ashida Y. Seismic imaging ahead of a tunnel face with three-component geophones. J. Rock Mech. Min. Sci., 2001, v.38, p.823-831.

212. Barob S. Le scyaleb on comment previor les boulements minieras // Industrie Minerale les Technique. 1981. N9. P.669-677.

213. Blake W., Leighton F., Duvall W. Mycroseismic techniques for monitoring the behavior of rock structures. USBM, Bull.2, Nr.665, p.65.

214. Boler F.M., Spetzler H.A., Getting I.C. Capacitance transducer with a point-like probe for receiving acoustic emissions Review of Scientific Instruments, 1984, v.55, N8, p.1293-1297.

215. Brady B.T. An investigation of the scole invariant properties of failure. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 1977,vol.14, N3, p.121-126.

216. Cai M., Kaiser P.K., Martin C.D Quantification of rock mass damage in underground excavation from microseismic event monitoring J. Rock Mech. Min. Sci., 2001, v.38, p.l 135-1145.

217. Cazzani A., Mongiovi L., Frenez T. Dynamic finite element analysis of interceptive devices for falling rocks. J. Rock Mech. Min. Sci., 2002, v.39, p.303-321.

218. Chudek M. Zastosowanie emisji akustyeznej w badaniach stanow deformacyjno-neprezenioeych w gorotworze w otoczeniu wyrobisk gorniczych. Przeglad Gorniczy. 1985, v.41, N5, p. 180-187.

219. Czech E., Dworak M., Holona Z., Pileck Z. Przyklad wyznaczania geofizycznych parametrow gorotwory w skomputeryzowanym systemie LOKIS-1 // Przeglad Gorniczy, 1986, v.42, N4, p. 115-119.

220. Box G.E.P. and Andersen S.L. Permutation Theory in the Derivation of Robust Criteria and the Study of Departures from Assumption.-Journal of the Royal Statistical Society, Series B. Vol.XVIII, Nol, 1955.-P1-34.

221. Branch, M.A., T.F. Coleman, and Y. Li, "A Subspace, Interior, and Conjugate Gradient Method for Large-Scale Bound-Constrained Minimization Problems," SIAM Journal on Scientific Computing, 1999 Vol. 21, Number l,pp. 1-23.

222. Brueckl E., Parofidis M. Estimation of large-scale mechanical properties of a large landslide on the basis of seismic results. J. Rock Mech. Min. Sci., 2001, v.38,p.877-883.

223. Butt S.D., Mukheijee C., Lebans G. Evaluation of acoustic attenuation as an indicator of roof stability in advancing headings. J. Rock Mech. Min. Sci., 2000, v.37, p. 1123-1131.

224. Calder P.N., Archidald J.F., Voroz P. et al. RockburstPrediction Studies at Queen's University // Canadian Mining Journal. 1986.April.P. 33-39.

225. Coleman, T.F. and Y. Li, "A Reflective Newton Method for Minimizing a Quadratic Function Subject to Bounds on some of'the Variables," SIAM Journal on Optimization, 1996, Vol. 6, Number 4, pp. 1040-1058.

226. Crech E., and ech. Przuklad Wyznaczania Geofizycycznych Parametrow.- Przeglod gornicry, 1986, V.42, P. 115-119.

227. Dai Y.H., Yuan Y. An Efficient Hybrid Conjugate Gradient Method for Unconstrained Optimization. -Manufactured in the Netherland, 2001, v.103, p.33-47.

228. Damis J.E., Li S.B., Tapla R.A. A unified approach to global convergence of trust region methods for nonsmooth optimization. -Mathematical Programming, 1995, v.68, p.319-346.

229. Davey K., Ward M.J. A successive preconditioned conjugate gradient method for the minimization of quadratic and nonlinear functions. -Applied Mathematics, 2000, v.35, p.129-156.

230. Dhawan K.R., Singh D.N., Gupta I.D. 2D and 3D finite element analysis of underground openings in an inhomogeneous rock mass. J. Rock Mech. Min. Sci., 2002, v.39, p.217-227.

231. Drzezla B., Mendecki A. Metoda jednoczesnej lokalizacji ognislc wstrzasow gorotworu: wyznaczania parametrow zalozonego hodografu. Publ.Inst.Geophys.Pol.Acad.Sc. 1985, N6, p.91-99.

232. Estey L.H., Swanson P.L., Boler F.M. Microseiismic source locations. A test of faith. Rock Mechanics Contributions and Challenges: 31st U.S. Symposium. 1990, P 939-946.

233. Forret D. Sesmic checks help avoid roclcburst dangers. S.A. Wining, Coal, Cold and Base Minerals, Feb. 1985, p.29-39.

234. Hazzard J.F., Young R.P. Simulating acoustic emissions in bonded-particle models of rock. J. Rock Mech. Min. Sci., 2000, v.37, p.867-872.

235. Ge Maochen, Hardy H. R. The Mechanizm of Array in the control of AE/MS Sours Location accuracy// Key Questions in Rolcc Mechanics. Ballcema, Rotterdam, 1988, P.587-605.

236. Ge Maochen, Hardy H.R. A Statistical Method for Evalution of AE/MS Sours Location Accuracy and Trasducer Array Geometry // Rolcc

237. Mechanics a Guid for Eff. Util. of Nat. Resource. Balkema, Rotterdam, 1989, P.663-670.

238. Glaser S.D., Doolin D.M. New direction in rock mechanics. J. Rock Mech. Min. Sci., 2000, v.37, p.683-698.

239. Hill R., Stephens R.W.B. Simple theory of acoustic emission a consideration of measurements parameters. - Acustico, 1974, v.31, N2.

240. Ivanov G., Krivosheev I. The error's Estimating of the Linear Regressive Model. Pacific Inter, conf. Mathematical model and criptogr. 1995, Vladivostok. P.47.

241. Ivanov G.A., Krivosheev I.A.The error's Estimating of the Linear Regressive Model. / Pacific Inter.Congr. "Mathematical model. And cript."1995, Vladivostok, P47.

242. Jing L. Block system construction for three-dimensional discrete element models of fractured rock.- J. Rock Mech. Min. Sci., 2000, v.37, p.645-639.

243. Jing L., Hudson J.A. Numerical methods in rock mechanics. J. Rock Mech. Min. Sci., 2002, v.39, p.409-427.

244. Jiang H., Ralph D. QPECgen, a MATLAB Generator from Mathematical Programs with Quadratic Objectives and Affme Variational Inequality Constraints. Manufactured in Netherlands, 1999, v.13, p.25-59.

245. Kijko A. Algoritm i Program na Lokalizacjc Wstrzasow Sejsmicznych w Kopalniach Legnicko-Glogowskiego Okregu Miedzianego. Acta Montana, 1976, №38, P.49-59.

246. Krivosheev I.A. Geomechanical Monitoring of Engenering Construction.// Abstract 30th Int. Geol. Congress, 4-14.08.96. Beijong, China, Vol.2. P 323, ID 5-7^-20.

247. Krivosheev I.A. Monitoring of Massifs Changes Under Tension.//th

248. Abstract 31 Int. Geol. Congress, 6-17 august 2000, Rio de Janeiro, Brazil. Ch 22-3.

249. Krivosheev I.A. Microseismic Sourse Locations. // Rock Mechanics Contributions and Challenges. Colorado School of Mines/18-20 june 1990, p.973-977.

250. Kusuo Yamaguchi, Hirodata Oyaizu, Naoya Hamada Fcoustic Emission Sours Location by Identification and Combination of Signals // Adv. Acoustic Emiss. Int. Conf. Anaheim. Calif. Dunhart, USA. 1981. P. 4964.

251. Leighton F.W. Microseismic techniques applied to failure warning in mines. Bureau of Mines Technology Transfer Seminars, Pittsburgh, PA, Dec. 6-7, 1983, p.96-107.

252. Ljunggren C., Chang Y., Janson T., Christiansson R. An overview of rock stress measurement method. J. Rock Mech. Min. Sci., 2003, v.40, p.975-989.

253. Mansurov V.A. Prediction of rock bursts by analysis of induced seismicity data. J. Rock Mech. Min. Sci., 2001, v.38, p.893-901.

254. Marazz M., Nocedal J. Wedge trust region method for derivative free optimization. Math. Program., 2002, Ser. A 91, p.289-305.

255. McKinnon S.D. Analysis of stress measurements using a numerical model methodology. J. Rock Mech. Min. Sci., 2001, v.38, p.699-709.

256. Morits W.E., Shereeve P.L., Mace L.E. Analysis of an ultrasonic spatial location system. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 1976, 25, N1, p.43-50.

257. Niitsuma H., Chubachi N. Acoustic Emission Analycis of a Geotermal Reservoir and its Application to Reservoir Control.// Geotermics, 1987, 16, №1, P.47-60.

258. Ohira T., Kishi T. Acoustic emission source characterization and its application to the study of dynamic micro-cracking. Tetsu To Hagone,1984, N16, p.2188-2195.

259. Olazowka H. System Localizacji Microsejsmologicznych.- Wlad/ Gorn.,1985, v.36, P.148-150.

260. Pater C.J., Groenenboom J., Van Dam D.B., Romijn R. Active seismic monitoring of hydraulic fractures in laboratory experiments. J. Rock Mech. Min. Sci., 2001, v.38, p.777-785.

261. Pekkar S., Peklcar R. Data Acquisation and Handling Proceedinga of the International Symposium on Large Scate Underground Mining, 1985, P.61-76.

262. Robastness in Statistics/ R.L.Launer, G.N.Wilkinson, Academic press, 1979, 230p.

263. RET VEB Messelelctronik Information, 1980.

264. Reymond M.C. Aplication de remission acoustique pour le controle en grenie civil. Revue D'acoustique, 1984, v.17, N70, p.151-157.

265. Rudajev V., Vilhelm J., Lokajicek T. Laboratory students of acoustic emission prior to uniaxial compressive rock failure. J. Rock Mech. Min. Sci., 2000, v.37, p.699-704.

266. Seto M., Nad D., Vutukuri V. In-sity rock stress measurement from rock cores using the acoustic emission method and deformation rate analysis. J.Geof.Geol.Eng., 1999, v.17, p.241-266.

267. Sirat M., Talbot C,J. Application of artificial neural networks to fracture analysis at the AspoHRL, Sweden. J. Rock Mech. Min. Sci., 2001, v.38, p.621-639.

268. Shohdohji T., Hoshino Y. Optimization of image quality for decoded images using three-dimensional smoothing method. Applied mathematics and computation, 2001, v.120, p.301-311.

269. Solodov M. Stationary Points of Bound Constrained Minimization Reformulations of Complementarily Problems. J. Optim. Theory App., v.94, №2, p.449-467.

270. Suarez-Rivers R., Nakogawa S., Myer L.R. Determination of Rock Elastic Properties from Acoustic Measurements of Rock Fragments. J. Rock Mech. Min. Sci., 1997, v.37, №3/4, p.401.

271. Ulbrich M., Ulbrich S. Non-monotone trust region methods for nonlinear equality constrained optimization without a penalty function. -Math. Program., 2003, Ser. B 95, p.103-135.

272. Wang Z., Li Yunpeng, Wang S. Numerical simulation of the geomechanical processes in rock engineering. J. Rock Mech. Min. Sci.,2000, v.37, p.499-507.

273. Wang H.T., Xian X.F., Yin G.Z., Xu J. A new method of determining geostresses by the acoustic emission Kaiser effect. J. Rock Mech. Min. Sci., 2000, v.37, p.543-547.

274. Yabe H., Ogasawara H. Quadratic and Super linear Convergence of the Hunches Method for Nonlinear Least Squares Problems. Manufactured in Netherlands, 1998, v. 10, p.79-103.

275. Young R.P., Collins D.S. Seismic studies of rock fracture at the Underground Research Laboratory, Canada. J. Rock Mech. Min. Sci.,2001, v.38 p.787-799.

Информация о работе

Кривошеев, Игорь Александрович
доктора технических наук
Хабаровск, 2004
ВАК 25.00.20

Диссертация

Разработка акусто-эмиссионного метода и средств контроля напряженного состояния массива горных пород - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы