Введение
Глава 1. Анализ состояния проблемы и задачи исследования 13
1.1 Общий анализ применения метода акустической эмиссии для контроля массива горных пород 13
1.2 Анализ состояния разработки многоканальных акусто-эмиссионных систем контроля 15
1.3 Анализ схем преобразований и обработки сигналов акустической эмиссии 16
1.4 Цель работы 19
1.5 Задачи исследований и методы их решения 21
Глава 2. Методы селекции моделей, аппроксимирующих экспериментальные данные 30
2.1 Методы селекции моделей 32
2.2 Zp- функция и Тк-критерий 42
2.3Асимптотический — критерий 54
2.3.1 Асимптотический Тк- критерий (аналитический подход) 55
2.3.1 Плотность распределения Тк 64
2.3.2 Асимптотический Тк- критерий (приближенный подход) 73
Глава 3. Статистические методы оценивания точности линейной регрессионной модели 79
3.1 О доверительной границе систематической погрешности модели, аппроксимирующей экспериментальные данные 81
3.1.1 Оценивание систематической погрешности модели с использованием несмещенной оценки дисперсии погрешностей измерений 82
3.1.2 Оценивание систематической погрешности модели при отсутствии сведений о несмещенной оценке дисперсии погрешностей измерений 87
3.2 Влияние корреляций погрешностей измерений на систематическую погрешность эмпирической зависимости 90
Глава 4. Статистические методы оценки изменения физического состоя ния массива горных пород 105
4.1 Статистический метод обработки сигналов акустической эмиссии в горном массиве 105
4.1.1 .Классический метод обработки экспериментальных данных 105
4.1,2.Робастный метод обработки экспериментальных данных 111
4.2 Скорректированный F-критерий проверки однородности выборок относительно дисперсий 117
4.3 Применение эксцесса распределения флуктуации к обработке геофизического эксперимента 130
4.4 Проверка качества МНК-модели без привлечения конкурирующей модели 137
Глава 5. Методы определения местоположения источников акустической эмиссии в массиве горных пород 152
5.1 Абсолютно-временной метод локации 154
5.2 Динамические методы локации 156
5.3 Разностио-временной метод локации 157
5.3.1 Векторный вариант разностно-временного метода локации 163
5.4 Геофизические антенны 166
5.5 Метод связанных диполей 171
5.6 Численное моделирование диаграмм направленности геофизических антенн и определения точностных характеристик 183
5.7 Определение энергии акустической волны в очаге по сигналам акустической эмиссии 201
Глава 6. Разработка приемных преобразователей и методов контроля их характеристик 208
6.1 Образцовые преобразователи 210
6.2 Создание первичных специализированных преобразователей и исследование их характеристик 220
6.3 Разработка емкостных преобразователей 231
6.4. Контроль характеристик первичных преобразователей 240
6.4Л Натурный способ определения диаграммы направленности первичных преобразователей скважинного типа 240
6.4.2 Стенд метрологического контроля характеристик первичных преобразователей 244
6.5 Акустический контакт и установка преобразователей в скважину 250
Глава 7, Разработка многоканальной системы контроля изменения физического состояния массива горных пород 264
7.1 Эксплуатационный контроль физических процессов в горном массиве методом акустической эмиссии 264
7.2 Исследование амплитудного распределения сигналов АЭ трехуровневым дифференциальным анализатором амплитуд 267
7.3 Обоснование и разработка многоканальной геофизической аппаратуры контроля горного давления 273
7.4 Лабораторные испытания разработанного комплекса для локации АЭ в МГП 283
7.5 Геологическая и горнотехническая характеристика Таштагольского рудника 289
7.6 Натурные испытания разработанного аппаратурного комплекса 297
7.7 Совершенствование метода акустической эмиссии для контроля массива горных пород 305
Заключение 311
Литература 3I7
Приложение 344
