Metoda pomiaru promieniowania EM do oceny rozwoju procesu niszczenia w górotworze

W kopalniach podziemnych w wyniku wykonywania różnego rodzaju wyrobisk, na osuwiskach ziemi podczas ich aktywnych ruchów a także w czasie trzęsień ziemi dochodzi do zmian pierwotnego pola naprężenia i deformacji górotworu. Górotwór lub materiał skalny poddawany różnego rodzaju obciążeniom ulega deformacji trwałej i jest źródłem różnego rodzaju fal sejsmicznych, emisji sejsmoakustycznej (SA) i elektromagnetycznej (EM). W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych emisji elektromagnetycznej w czasie jednoosiowego ściskania próbek skalnych. Uzyskane wyniki pomiarów emisji EM oraz emisji SA wskazują na ich silny związek ze stopniem obciążenia badanej próbki skalnej. W analizie otrzymanych wyników stwierdzono, że emisja EM dokładniej odzwierciedla stan naprężenia i deformacji w próbce w porównaniu do emisji SA. Można wnioskować, iż opracowanie systemu obserwacyjnego opartego o pomiar emisji EM może być przydatny w wyrobiskach górniczych do oceny zagrożeń związanych z obciążaniem skał. System taki powinien pracować bezinwazyjnie oraz charakteryzować się niskim kosztem i nieskomplikowaną obsługą. Budowa takiego sytemu może wspomagać stosowane powszechnie systemy geofizyczne w kopalniach.

In underground mines, as a result of various excavations, landslides during their active movements and during earthquakes change the original tension and deformation of the rock. The rock or rock material subjected to various types of stresses is subject to permanent deformation and is a source of various types of seismic emissions, including seismoacoustic (SA) and electromagnetic (EM). The paper presents the results of laboratory tests of electromagnetic emission during the uniaxial load of rock samples. Obtained results of EM emission measurements and SA emission indicate their strong relation to the degree of load of the test rock sample. In the analysis of the results obtained, it was found that the EM emission more accurately reflects the state of stress and deformation in the sample compared to the SA emission. It can be concluded that the development of an EM emission monitoring system can be useful in mining excavations to assess the risks associated with rock loading. Such a system should work non-invasively and be characterized by low cost and uncomplicated service. The construction of such a system can support the commonly used geophysical systems in mines.