Высокоскоростная инфракрасная тепловизионная камера при исследовании разрывов горной породы
Разрыв породы - это явление, когда происходит выброс горной породы или геологической структуры, находящейся в состоянии сильного напряжения или предельного равновесия. При проведении раскопок, энергия напряжения, скопившаяся внутри породы, мгновенно высвобождается, что приводит к резкому выбросу из основной горной массы камней вокруг зоны раскопок.
Например, в туннеле Баю произошел подобный разрыв породы, из-за которого проект был приостановлен на неделю. Конечно, это не самые худшие последствия от разрыва. Некоторые люди слышали очень сильный треск - звук ломающихся каменных плит длиной в несколько сотен метров. Образовалась так много пыли, что вокруг стало совершенно темно. Столбы проезжей части были повалены воздушной волной.
В настоящее время проводятся исследования в области методики обеспечения безопасности шахт и одним из методов является использование тепловизоров. Это метод раннего предупреждения и распознавания горных разрывов с помощью ИК.
Особенностью данного метода является утверждение и нумерация подконтрольной зоны вокруг целевого горного массива. Проводится монтаж инфракрасной тепловизионной системы для осуществления контроля в режиме реального времени, а затем построение кривой средней температуры породы и времени температурного напряжения и последующий анализ этих данных, чтобы обеспечить идентификацию горных пород на ранней стадии до разрыва.
В ходе эксперимента разрыв горных пород произошел довольно быстро. На рисунке ниже можно увидеть изменения температуры при разрыве породы при использовании гидравлического пресса.
Рис. 1. Цельная каменная порода
Рис. 2. Значительное повышение температуры
Рис.3. Каменная порода полностью разорвана
Инфракрасная тепловизионная камера позволяет точно отслеживать изменения температуры до разрыва породы и динамику изменения температуры. Тепловизионная камера позволяет собирать данные по изменениям температуры и получать покадровые изображения температуры для научных исследований.