Введение
Глава 1. Современное состояние активных ультразвуковых методов информационного обеспечения оценки и прогноза устойчивости подземных горных выработок 9
1.1 Общая характеристика проблемы информационного обеспечения оценки и прогноза устойчивости горных выработок 9
1.2 Характеристика активных ультразвуковых методов и решаемых ими задач геоконтроля 17
1.3 Схемы реализации и информативные параметры ультразвуковых импульсных методов оценки строения и структурных неоднородностей массива горных пород в окрестностях выработок 21
1.4. Использование скважинных ультразвуковых импульсных измерений для оценки напряженно-деформированного состояния массива горных пород в окрестностях горных выработок. 24
1.5 Современное состояние ультразвукового контроля геосреды с использованием шумовых зондирующих сигналов и их статистической обработки. 28
Выводы и постановка задач исследования 31
Глава 2. Теоретические предпосылки ультразвукового корреляционного метода диагностики структуры и напряжённо-деформированного состояния массива в окрестностях горной выработки 33
2.1 Теоретические предпосылки контроля приконтурного массива на основе применения ультразвуковых шумовых зондирующих сигналов и их корреляционной обработки 33
2.2 Характеристика зондирующих сигналов, информативных параметров и схем реализации ультразвукового корреляционного метода диагностики структуры и напряжений массива в окрестностях выработки 38
Выводы к главе 2: 45
Глава 3. Компьютерное и физическое моделирование влияния структурных неоднородностей и напряжённо-деформированного состояния горных пород на корреляционные характеристики распространяющегося в них ультразвукового шумового сигнала 47
3.1. Компьютерное и физическое моделирование влияния структурных неоднородностей горных пород на корреляционные характеристики распространяющегося в них ультразвукового шумового сигнала 47
3.2 Оценка чувствительности метода ультразвукового корреляционного каротажа при выявлении трещиновидных дефектов в при-скважинной области массива 59
3.3 Изменение корреляционных характеристик шумового акустического сигнала при прозвучивании образцов горных пород в условиях их одноосного механического нагружения 64 3.4 Компьютерное и физическое моделирование влияния контактных условий акустических преобразователей с геосредой на информативные параметры ультразвукового корреляционного метода геоконтроля 68
Выводы к главе 3: 74
Глава 4. Аппаратурное и методическое обеспечение ультразвукового корреляционного метода оценки структурных неоднородностей и напряжённо-деформированного состояния массива в окрестностях горных выработок. Натурные испытания метода . 76
4.1. Принципы и реализация аппаратурного обеспечения скважинного ультразвукового корреляционного метода геоконтроля с использованием шумовых зондирующих сигналов 76
4.1.1 Генератор шума для ультразвуковых корреляционных измерений в массиве горных пород 77
4.1.2 Скважинный зонд для излучения и приёма ультразвуковых шумовых сигналов 83
4.1.3 Аналого-цифровое преобразование и корреляционная обработка принятого шумового сигнала 87
4.2 Обоснование скважинных ультразвуковых способов контроля состояния массива в окрестностях горных выработок на основе использования шумовых зондирующих сигналов и их корреляционной обработки 91
4.2.1 Способ ультразвукового каротажа пород кровли горных выработок на основе использования шумовых зондирующих сигналов и их корреляционной обработки 91
4.2.2 Способ определения пространственного распределения напряжений в приконтурном массиве на основе использования шумовых зондирующих сигналов и их корреляционной обработки 97
4.3 Натурные испытания ультразвукового корреляционного метода структурной диагностики приконтурного массива и оценки пространственного распределения напряжений в нём 102
4.3.1 Структурная диагностика пород кровли горной выработки 102
4.3.2 Применение ультразвуковых межскважинных корреляционных измерений для изучения пространственного распределения напряжений в окрестностях горной выработки 108
Заключение .110
Список использованной литературы 112
