Волны и техногенная дилатантная проницаемость твердых структур

Abstract

Все представления об изменении физического состояния, в том числе пористости, жидкостно-газовой проницаемости массива монолитных скальных пород и извлекаемости полезного ископаемого связываются с дроблением или трещинообразованием горных пород. Процесс этот энергоемкий и затратный. Альтернативой ему является дилатантное разуплотнение массива. Дилатансия представляет собой сдвиг по кристаллическим плоскостям. Это могут быть плоскости отдельных кристаллов или целых блоков. Сдвиг по всему объему, подтвержденному суперпозицией импульсных волн неравномерному нагружению обеспечивает равномерную проницаемость всего массива за счет вновь образованной трещиноватости и пористости массива. Разовая суперпозиция неравномерного волнового поля и многоцикловая импульсно-волновая активация дислокаций приводит к ускорению диффузии и последующему повышению извлекаемости полезного ископаемого. Многоцикловое импульсно- волновое нагружение с заданным вектором скорости частиц в волне и наличии жидкой фазы приводит к дилатантным эффектам при значительно меньших величинах напряжений в массиве.

All current understanding of methods used in order to establish production of deeply deposited mineral resources from non-permeable and crystalline rocks so to achieve or improve extraction of such resources through wells is associated with destruction and fracturing of such rocks. Known methods of such destruction and fracturing are expensive and require lots of energy. De-latent decompression of rock masses might be viewed as a more usable and inexpensive alternative to such methods. De-latency may be described as a multiple shift within a rock mass along inter-crystal surfaces. These could be surfaces between micro crystals as long as otherwise surfaces of high stress within the rock mass. Volumetric shifts within the mass instigated with superposition of impulse waves and enhanced with unequal stress within the mass provides for establishing volumetric permeability through newly formed micro fractures connecting natural pores of the rock mass. Mono-impulse wave superposition as well as multi-cyclical wave activation leads to enhancement of diffusion processes and in turn to improvement of extraction of such natural resource. Multi-cyclical and calculated impulse wave enhanced technogenous and volumetric stress with controlled vector of the load and controlled parameters of the waves leads to the de-latent effect, and therefore, establish new permeability and controlled flow within formation.