Контроль устойчивости элементов каменных конструкций различных сооружений является обязательным условием их безопасной эксплуатации. Использование современных методик неразрушающей диагностики напряженно-деформированного состояния таких конструкций – эффективный, а во многих случаях единственный способ контроля. Исследования сопутствующего процессам деформирования твердых тел теплового излучения позволили обосновать и разработать метод, позволяющий бесконтактно получать информацию об изменениях напряженно-деформированного состояния в различных типах геоматериалов, включая известняки. Однако исследования влияния водонасыщенности горных пород на фиксируемые таким образом параметры теплового излучения в настоящее время носят поверхностный характер. Учет степени водонасыщения горных пород необходим при контроле механического состояния каменных сооружений, находящихся в непосредственном контакте с водой. Основной целью данной работы является исследование зависимостей изменений интенсивности теплового излучения с поверхности образцов известняка с различной влажностью в условиях одноосного сжатия. Полученные результаты показали ожидаемое значительное снижение механических свойств (предела прочности при одноосном сжатии и модуля упругости) водонасыщенных образцов в сравнении с сухими. При этом зафиксировано существенное увеличение интенсивности теплового излучения подвергаемых сжатию образцов известняка при повышении их водонасыщения, что обусловливает необходимость учета выявленной закономерности при идентификации изменений во времени напряженного состояния каменных конструкций, установленных по данным бесконтактной ИК-диагностики в реальных условиях.
Проблемным является вопрос о многократном использовании бурового раствора. Для повторного использования необходимо раствор качественно очистить от твердых шламов по классу 0,04-0,07 мм. Анализ существующих технологий и оборудования показал, что схемы регенерации бурового раствора достаточно сложны в эксплуатации и дороги. В мировой практике наметилась тенденция по созданию универсального оборудования, позволяющего за один цикл обработки наиболее полно очищать буровой раствор по тонким классам. В работе предложен инновационный виброакустический модуль для очистки буровых растворов от шламов. Креативным элементом предложения является воздействие виброакустических колебаний на буровой раствор, проходящий через сетчатый элемент. При этом около сетки возникают специфические эффекты, за счет которых повышаются производительность и эффективность процесса. Представлена конструкция виброакустического аппарата и принцип его работы. Важным элементом предложения является то, что колебание создается поршнями, соединенными между собой тягами и расположенными по разные стороны от сетки. Данная дипольная система обеспечивает возбуждение переменных давлений разной полярности до сетки и после нее. Приведены результаты промышленных испытаний виброакустического модуля при обслуживании буровой установки БУ-75-БрЭ. Обнаружена зависимость производительности и эффективности установки от амплитуды колебаний. Определен оптимальный динамический диапазон воздействия (от 5,5 до 6,5 мм). Анализы показали, что в составе очищенного бурового раствора максимальный размер частиц твердой фазы не превышал 0,04 мм. Проведенные промышленные испытания подтвердили возможность применения виброакустического модуля для очистки промывочной жидкости и разработки на его основе безамбарной технологии бурения.
