Расширенный поиск
О спектральных характеристиках низкочастотных сигналов магнитной индукции при нагружении образца горной породы
Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН
Журнал: Сейсмические приборы
Том: 60
Номер: 3
Год: 2024
Страницы: 5–19
УДК: 622.83:550.34
DOI: 10.21455/si2024.3-1
Показать библиографическую ссылку
Тягунов Д.С., Шестаков
А.Ф. О спектральных характеристиках низкочастотных сигналов магнитной индукции при нагружении образца горной породы
// Сейсмические приборы. 2024. Т. 60. № 3. С. 5–19. DOI: 10.21455/si2024.3-1
@article{ТягуновО2024,
author = "Тягунов, Д. С. and Шестаков,
А. Ф.",
title = "О спектральных характеристиках низкочастотных сигналов магнитной индукции при нагружении образца горной породы
",
journal = "Сейсмические приборы",
year = 2024,
volume = "60",
number = "3",
pages = "5–19",
doi = "10.21455/si2024.3-1",
language = "Russian"
}
Скопировать ссылку в формате ГОСТ
Скопировать ссылку BibTex
Файлы:
Ключевые слова: спектральные характеристики сигналов, магнитная индукция, разрушение образцов горных пород, электромагнитное излучение
Аннотация: Представлены результаты исследования амплитудно-частотных характеристик сигналов магнитной индукции в диапазоне 0.01–200 Гц, генерируемых образцом базальта при его быстром одноосном нагружении в лабораторном эксперименте. На основе анализа полученных спектров для компонент магнитной индукции установлено, что максимальная амплитуда сигналов проявляется в ультранизкочастотной части спектра, а на частоте 0.5 Гц она превышает амплитуду фоновых вариаций магнитного шума техногенного происхождения для этой же частоты на 4–5 порядков. Показано, что применяемая аппаратура, использующая для регистрации сигналов магнитного поля магнитомодуляционные преобразователи магнитной индукции, позволяет регистрировать вариации магнитного поля в диапазоне частот 0.01–200 Гц, генерируемого образцом горной породы в процессе его разрушения. Использование такой измерительной аппаратуры при исследовании разрушения образцов горных пород может позволить получить дополнительную информацию при изучении процессов в геологической среде, порождающих низкочастотное электромагнитное излучение в районах расположения горных выработок, а также при контроле и прогнозе процесса трещинообразования перед горными ударами.
Список литературы: Афанасьев Г.В., Шведов И.М. Исследование естественных и промышленных электромагнитных полей для прогноза выбросов при разработке карналлита // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1991. № 1. С.78–83.
Гольд Р.В., Марков Г.П., Могила П.Г., Самохвалов М.А. Импульсное электромагнитное излучение минералов и горных пород, подверженных механическому нагружению // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1975. № 2. С.109–111.
Касьян М.В., Робсман В.В., Никогосян Г.Н. Изменение спектров эмиссионных сигналов при развитии трещин и разрушении горных пород // Докл. АН СССР. 1989. Т. 306, № 4. С.826–830.
Кулаков Г.И., Бритков Н.А. Способ, устройство и датчик для регистрации электромагнитного излучения деформируемых твердых тел, например образцов горных пород: Патент RU2172005 С1. Дата регистрации: 10.08.2001.
Кулаков Г.И., Яковицкая Г.Е. Особенности изменения спектра частот электромагнитного излучения при разрушении образцов горных пород // Прикладная механика и техническая физика. 1994. Т. 35, № 5. С.160–165.
Кулаков Г.И., Марков В.А., Яковицкая Г.Е. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, возникающего при трещинообразовании горных пород: Патент RU2085736 С1. Дата регистрации: 27.07.1997.
Курленя М.В., Яковицкая Г.Е., Кулаков Г.И. Стадийность процесса разрушения на основе исследования электромагнитного излучения // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1991. № 1. С.44–49.
Курленя М.В., Кулаков Г.И., Марков В.А., Яковицкая Г.Е. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, возникающего при трещинообразовании горных пород: Патент RU2006884 С1. Дата регистрации: 30.01.1994.
Лось В.Ф., Лементуева Р.А., Ирисова Е.Л. Решение аппаратурно-методических проблем и изучение электромагнитного излучения в лабораторных экспериментах по разрушению горных пород // Сейсмические приборы. 2010. Т. 46, № 4. С.14–24.
Марков Г.П., Станко И.В. Об электромагнитном излучении горных пород // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1990. № 3. С.94–95.
Мешков А.А., Ледяев Н.В., Хамутский А.А., Савченко А.В., Бизяев А.А. Совершенствование способа регистрации электромагнитного излучения при нарушении сплошности горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022. № 6-2. С.135–148. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_62_0_135
Соболев Г.А., Демин В.М., Лось В.Ф., Майбук З.-Ю.Я. Исследование электромагнитного излучения пород, содержащих минералы-полупроводники и пьезоэлектрики // Физика Земли. 1982. № 11. С.72–86.
Сокол-Кутыловский О.Л. Автопараметрический датчик магнитной индукции // Датчики и системы. 2009. № 1. С.37–39.
Сокол-Кутыловский О.Л., Тягунов Д.С. Аппаратура для регистрации магнитного поля низких частот // Уральский геофизический вестник. 2007. № 4 (13). С.69–73.
Сокол-Кутыловский О.Л., Тягунов Д.С. Измерения геомагнитных вариаций в диапазоне низких частот магнитомодуляционным датчиком // Успехи современной науки и образования. 2017. Т. 4, № 4. С.31–36.
Сокол-Кутыловский О.Л., Тягунов Д.С. Регистрация вариаций геомагнитного поля магнитомодуляционным датчиком // Вестник ДВО РАН. 2020. № 3 (211). С.25–30. https://doi.org/10.37102/08697698.2020.211.3.002
Сурков В.В. Электромагнитные эффекты при землетрясениях и взрывах. М.: МИФИ, 2000. 447 с.
Тимоненков Ю.А., Яковицкая Г.Е. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, возникающего при трещинообразовании горных пород: Патент RU2155973 C1. Дата регистрации: 10.09.2000.
Тягунов Д.С., Сокол-Кутыловский О.Л. Спектральное распределение городского магнитного шума в диапазоне низких частот // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2016. № 3 (31). С.58–64.
Тягунов Д.С., Сокол-Кутыловский О.Л. Спектр магнитного шума низких частот в крупном городе // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2017. № 2. С.38–46.
Хатиашвили Н.Г. Об электромагнитном эффекте при трещинообразовании в щелочно-галоидных кристаллах и горных породах // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1984. № 9. С.13–19.
Li Ch., Wang Ch., Xie B., Sun X., Xu X. Study on low-frequency TEM effect of coal during dynamic rupture // Shock and Vibration. 2015. V. 2015, Iss. 1. Art. 189569. 8 p. https://doi.org/10.1155/2015/189569
Li Ch., Fu Sh., Guan Ch., Wan T., Xie B. Characteristics and generation mechanism of ULF magnetic signals during coal deformation under uniaxial compression // J. Geophys. Eng. 2018. V. 15, Iss. 4. P.1137–1145. https://doi.org/10.1088/1742-2140/aaac59
Tyagunov D.S. Distribution of man-made low frequency magnetic noise in a big industrial city // Izv. Atmos. Ocean. Phys. 2018. V. 54, Iss. 7. P.700–704. https://doi.org/10.1134/S0001433818070162
Wang E.-Y., He X.-Q. An experimental study of the electromagnetic emission during the deformation and fracture of coal or rock // Сhin. J. Geophys. 2000. V. 43, Iss. 1. P.134–140. https://doi.org/10.1002/cjg2.17
Yoshida S., Ogawa T. Electromagnetic emissions from dry and wet granite associated with acoustic emissions // J. Geophys. Res. 2004. V. 109, Iss. B9. Art. B09204. 11 p. https://doi.org/10.1029/2004JB003092
Гольд Р.В., Марков Г.П., Могила П.Г., Самохвалов М.А. Импульсное электромагнитное излучение минералов и горных пород, подверженных механическому нагружению // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1975. № 2. С.109–111.
Касьян М.В., Робсман В.В., Никогосян Г.Н. Изменение спектров эмиссионных сигналов при развитии трещин и разрушении горных пород // Докл. АН СССР. 1989. Т. 306, № 4. С.826–830.
Кулаков Г.И., Бритков Н.А. Способ, устройство и датчик для регистрации электромагнитного излучения деформируемых твердых тел, например образцов горных пород: Патент RU2172005 С1. Дата регистрации: 10.08.2001.
Кулаков Г.И., Яковицкая Г.Е. Особенности изменения спектра частот электромагнитного излучения при разрушении образцов горных пород // Прикладная механика и техническая физика. 1994. Т. 35, № 5. С.160–165.
Кулаков Г.И., Марков В.А., Яковицкая Г.Е. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, возникающего при трещинообразовании горных пород: Патент RU2085736 С1. Дата регистрации: 27.07.1997.
Курленя М.В., Яковицкая Г.Е., Кулаков Г.И. Стадийность процесса разрушения на основе исследования электромагнитного излучения // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1991. № 1. С.44–49.
Курленя М.В., Кулаков Г.И., Марков В.А., Яковицкая Г.Е. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, возникающего при трещинообразовании горных пород: Патент RU2006884 С1. Дата регистрации: 30.01.1994.
Лось В.Ф., Лементуева Р.А., Ирисова Е.Л. Решение аппаратурно-методических проблем и изучение электромагнитного излучения в лабораторных экспериментах по разрушению горных пород // Сейсмические приборы. 2010. Т. 46, № 4. С.14–24.
Марков Г.П., Станко И.В. Об электромагнитном излучении горных пород // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1990. № 3. С.94–95.
Мешков А.А., Ледяев Н.В., Хамутский А.А., Савченко А.В., Бизяев А.А. Совершенствование способа регистрации электромагнитного излучения при нарушении сплошности горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022. № 6-2. С.135–148. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_62_0_135
Соболев Г.А., Демин В.М., Лось В.Ф., Майбук З.-Ю.Я. Исследование электромагнитного излучения пород, содержащих минералы-полупроводники и пьезоэлектрики // Физика Земли. 1982. № 11. С.72–86.
Сокол-Кутыловский О.Л. Автопараметрический датчик магнитной индукции // Датчики и системы. 2009. № 1. С.37–39.
Сокол-Кутыловский О.Л., Тягунов Д.С. Аппаратура для регистрации магнитного поля низких частот // Уральский геофизический вестник. 2007. № 4 (13). С.69–73.
Сокол-Кутыловский О.Л., Тягунов Д.С. Измерения геомагнитных вариаций в диапазоне низких частот магнитомодуляционным датчиком // Успехи современной науки и образования. 2017. Т. 4, № 4. С.31–36.
Сокол-Кутыловский О.Л., Тягунов Д.С. Регистрация вариаций геомагнитного поля магнитомодуляционным датчиком // Вестник ДВО РАН. 2020. № 3 (211). С.25–30. https://doi.org/10.37102/08697698.2020.211.3.002
Сурков В.В. Электромагнитные эффекты при землетрясениях и взрывах. М.: МИФИ, 2000. 447 с.
Тимоненков Ю.А., Яковицкая Г.Е. Устройство для регистрации электромагнитного излучения, возникающего при трещинообразовании горных пород: Патент RU2155973 C1. Дата регистрации: 10.09.2000.
Тягунов Д.С., Сокол-Кутыловский О.Л. Спектральное распределение городского магнитного шума в диапазоне низких частот // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2016. № 3 (31). С.58–64.
Тягунов Д.С., Сокол-Кутыловский О.Л. Спектр магнитного шума низких частот в крупном городе // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2017. № 2. С.38–46.
Хатиашвили Н.Г. Об электромагнитном эффекте при трещинообразовании в щелочно-галоидных кристаллах и горных породах // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1984. № 9. С.13–19.
Li Ch., Wang Ch., Xie B., Sun X., Xu X. Study on low-frequency TEM effect of coal during dynamic rupture // Shock and Vibration. 2015. V. 2015, Iss. 1. Art. 189569. 8 p. https://doi.org/10.1155/2015/189569
Li Ch., Fu Sh., Guan Ch., Wan T., Xie B. Characteristics and generation mechanism of ULF magnetic signals during coal deformation under uniaxial compression // J. Geophys. Eng. 2018. V. 15, Iss. 4. P.1137–1145. https://doi.org/10.1088/1742-2140/aaac59
Tyagunov D.S. Distribution of man-made low frequency magnetic noise in a big industrial city // Izv. Atmos. Ocean. Phys. 2018. V. 54, Iss. 7. P.700–704. https://doi.org/10.1134/S0001433818070162
Wang E.-Y., He X.-Q. An experimental study of the electromagnetic emission during the deformation and fracture of coal or rock // Сhin. J. Geophys. 2000. V. 43, Iss. 1. P.134–140. https://doi.org/10.1002/cjg2.17
Yoshida S., Ogawa T. Electromagnetic emissions from dry and wet granite associated with acoustic emissions // J. Geophys. Res. 2004. V. 109, Iss. B9. Art. B09204. 11 p. https://doi.org/10.1029/2004JB003092
