- Аннотация:
- Исследуется возможность получения информации о росте нарушенности геоматериалов, вызванном интенсификацией протекающих в них деформационных процессов, по вариациям интенсивности сопутствующего ИК-излучения. Представлены результаты экспериментов по регистрации теплового излучения с поверхности образцов каменной соли при близких к предельным режимам периодического нагружения в условиях одноосного сжатия. Показана качественная идентичность записей механических параметров и вариаций ИК-излучения, характеризующих изменения напряженно-деформированного состояния испытываемых образцов горных пород. Установлено, что фиксируемые изменения угла наклона зависимостей интенсивности теплового излучения с поверхности образцов каменной соли от продольной деформации на участках роста нагрузки при высокоамплитудном периодическом воздействии подобны изменениям значений модуля деформации E, рассчитываемых аналогичным образом на соответствующих участках диаграмм напряжение – деформация. Сделан вывод о возможности использования результатов бесконтактных терморадиометрических измерений, а именно данных об изменениях значений угла наклона указанных кривых в качестве индикатора степени нарушенности геоматериалов.
- Ключевые слова:
- геоматериалы, циклическое нагружение, напряжения, деформации, нарушенность, тепловое излучение
- Для цитирования:
- Блохин Д.И., Черепецкая Е.Б. Оценка степени нарушенности образцов каменной соли при их циклическом деформировании (по данным терморадиометрических измерений). Маркшейдерия и недропользование. 2026; 26 (2): 47-52. https://doi.org/10.56195/20793332-2026-26-2-47-52.
- Информация об авторах:
-
- Дмитрий Иванович Блохин – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры физики, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», г. Москва, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-4652661X; e-mail:
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript. - Елена Борисовна Черепецкая – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры физических процессов горного производства и геоконтроля, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», Москва, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-96422149
- Дмитрий Иванович Блохин – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры физики, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», г. Москва, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-4652661X; e-mail:
- Список литературы:
-
- 1. Сильвестров Л.К. Базовые принципы подземного хранения жидкостей и газов. Энергия: экономика, техника, экология. 2006; (5): 36-39. Silvestrov L.K. Basic Principles of Underground Storage of Liquids and Gases. Energy: Economics, Technology, and Ecology. 2006; (5): 36-39. (In Russ.).
- 2. Богданов Ю.М., Журавлева Т.Ю., Сильверстов Л.К. и др. Результаты исследования геомеханических процессов при закачке и отборе газа на ПХГ в каменной соли. Газовая промышленность. 2010; (6): 72-75. Bogdanov Yu.M., Zhuravleva T.Yu., Silverstov L.K., et al. Results of the study of geomechanical processes during gas injection and extraction at UGS in rock salt. Gas Industry. 2010; (6): 72-75. (In Russ.).
- 3. Мохначев М.П. Усталость горных пород. Москва, 1979: 152. Mokhnachev M.P. Rock Fatigue. Moscow, 1979: 152. (In Russ.).
- 4. Вознесенский Е.А. Динамическая неустойчивость грунтов. Москва, 1999: 264. Voznesensky E.A. Dynamic Instability of Soil. Moscow, 1999: 264. (In Russ.).
- 5. Fuenkajorn K., Phueakphum D. Effects of Cyclic Loading on Mechanical Properties of Maha Sarakham Salt. Engineering Geology. 2010, 112 (1):43-52.
- 6. Высотин Н.Г. Нелинейные особенности упругого гистерезиса образцов горных пород при циклическом одноосном нагружении. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021; (4–1): 148-157. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_41_0_148. Vysotin N.G. The specific non-linear elastic hysteresis of rocks under cyclic uniaxial tension. Mining Information and Analytical Bulletin (scientificand technical journal). 2021; (4–1): 148-157. (In Russ.). https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_41_0_148.
- 7. Простов С.М., Разумов Е.Е., Мулев С.Н. и др. Обоснование критериев локального прогноза удароопасности методом регистрации естественного электромагнитного излучения на шахтах Кузбасса. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022; 333 (12): 99-110. https://doi.org/10.18799/24131830/2022/12/3831. Prostov S.M., Razumov E.E., Mulev S.N., et al. Justification of criteria for local prediction of impact safety by registering natural electromagnetic radiation at the mines of AO «SUEK-Kuzbass». Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2022; 333 (12): 99-110. (In Russ.). https://doi.org/10.18799/24131830/2022/12/3831.
- 8. Баженова Е.А. Применение геоакустической эмиссии и электромагнитного излучения в комплексе со стандартными методами геофизических исследований для выявления зон геодинамической активности в рудных скважинах. Литосфера. 2025; 25 (3): 644-655. https://doi.org/10.24930/2500-302X-2025-25-3-644-655. Bazhenova E.A. Application of geoacoustic emission and electromagnetic radiation in combination with standard geophysical research methods to identify geodynamic activity areas in ore boreholes. Lithosphere. 2025; 25 (3): 644-655. (In Russ.). https://doi.org/10.24930/2500-302X-2025-25-3-644-655.
- 9. Курленя М.В., Опарин В.Н. Скважинные геофизические методы диагностики и контроля напряженно-деформированного состояния массивов горных пород. Новосибирск, 1999: 328. Kurlenya M.V., Oparin V.N. Borehole geophysical methods for diagnostics and control of the stress-strain state of rock formations. Novosibirsk, 1999: 328. (In Russ.).
- 10. Блохин Д.И., Иванов П.Н., Дудченко О.Л. Экспериментальное исследование термомеханических эффектов в водонасыщенных известняках при их деформировании. Записки Горного института. 2021; 247: 3-11. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.1.1. Blokhin D.I., Ivanov P.N., Dudchenko O.L. Experimental study of thermomechanical effects in water-saturated limestones during their deformation. Journal of Mining Institute. 2021; 247: 3-11. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.1.1.
- 11. Cao K., Ma L., Wu Y., et al. Cyclic fatigue characteristics of rock failure using infrared radiation as precursor to violent failure: Experimental insights from loading and unloading response. Fatigue Fract Eng Mater Struct. 2021; 44: 584–594. https://doi.org/10.1111/ffe.13362.
- 12. Huang J., Yu M., Zhang C. Quantitative spatial analysis of thermal infrared radiation temperature fields by the standard deviational ellipse method for the uniaxial loading of sandstone. Infrared Physics & Technology. 2022; 123: 104150. https://doi.org/10.1016/j.infrared.2022.104150.
- 13. Balueva M.A., Blokhin D.I., Savatorova V.L., et al. Simulation of microcrack influence on temperature variations within geomaterials under deformation. Journal of Mining Science. 2009; (4) 6: 576-580. https://doi.org/10.1007/s10913-009-0072-z.
- 14. Sun H., Zhu H-Y., Han J., et al. Energy and Infrared Radiation Characteristics of the Sandstone Damage Evolution Process. Materials. 2023; 16 (12): 4342. https://doi.org/10.3390/ma16124342.
- 15. Liu W., Ma L., Gao Q., et al. Fracture Precursor Recognition and Damage Quantitative Characterization of Stressed Rock Using Infrared Radiation. Rock Mech. Rock Eng. 2023; 56: 5567-5584. https://doi.org/10.1007/s00603-023-03344-w.
- 16. Sheinin V.I., Blokhin D.I. Features of thermomechanical effects in rock salt samples under uniaxial compression. Journal of Mining Science. 2012; 48 (1): 39-45. https://doi.org/10.1134/S1062739148010054.
- 17. Ильин А.С. Термоэлектрические приемники оптического излучения с пленочными и проволочными термопарами для прецизионных измерений. Метрология. 2005; (11): 19-30. Ilyin A.S. Thermoelectric Receivers of Optical Radiation with Film and Wire Thermocouples for Precision Measurements. Metrology. 2005; (11): 19-30. (In Russ.).
- 18. Guo Y.T., Zhao K.L., Sun G.H., et al. Experimental study of fatigue deformation and damage characteristics of salt rock under cyclic loading. Rock and Soil Mechanics. 2011; 32(5): 1353-1359.
- 19. Liu J., Xie H., Hou Z., et al. Damage evolution of rock salt under cyclic loading in unixial tests. Acta Geotechnica. 2014; 9 (1): 153-160. https:// doi.org/10.1007/s11440-013-0236-5.
- 20. Zhou T., Qin Y., Cheng J., et al. Study on Damage Evolution Model of Sandstone under Triaxial Loading and Postpeak Unloading Considering Nonlinear Behaviors. Geofluids. 2021; 2395789. https://doi.org/10.1155/2021/2395789.
- 21. Zhao Y., Li Q., Zhang K. et al. Effect of fissure angle on energy evolution and failure characteristics of fractured rock under uniaxial cyclic loading. Scientific Reports. 2023; (13): 2678. https://doi.org/10.1038/s41598-022-26091-4.
