Ushbu tadqiqotdagi creep shikastlanishi–P-to‘lqin tezligi maydonining integratsiyalashgan raqamli tasvirlash doirasi chuqur kon galereyasini o‘rab turgan jinsning vaqtga bog‘liq mexanik shikastlanishini modellashtiradigan va ayni shikastlanishni elastik P-to‘lqin tezligidagi o‘zgarish orqali uch o‘lchamli ko‘rinishda tasvirlash imkonini beradigan COMSOL asosidagi tahlil tizimidir. Doira Norton–Bailey creep modeli, Weibull taqsimotli mexanik geterogenlik, elastik shikastlanish modeli, faol manbali P-to‘lqin tarqalishi va hududiy fazoviy korrelyatsiyaga asoslangan tezlik maydoni rekonstruksiyasini birlashtiradi. 1–210 kunlik raqamli evolyutsiyada past tezlikli zonalar avval yoriq bilan galereya shiftining kesishgan hududida paydo bo‘lgan, 30–90 kun oralig‘ida yoriq va galereya atrofiga tarqalgan, 90–210 kun oralig‘ida esa o‘zaro bog‘langan hududiy past-tezlik kamarlariga aylangan. Eng muhim talqin cheklovi shundaki, uzoq muddatli P-to‘lqin ma’lumotlari haqiqiy dala o‘lchovi emas, raqamli model chiqishi hisoblanadi va dala tekshiruvi faqat shikastlanish joyi hamda morfologiyasi bo‘yicha sifat jihatidan bajarilgan.

Tadqiqotning fizik mantiqi shikastlangan jinsning mexanik qattiqligi kamayishi bilan elastik to‘lqinlarning sekinroq tarqalishi o‘rtasidagi bog‘liqlikka asoslanadi. Doimiy yuk ostida mikrocho‘klarning hosil bo‘lishi, o‘sishi va birikishi elastik modul hamda strukturaviy yaxlitlikni kamaytiradi. Bu o‘zgarish P-to‘lqin birinchi yetib kelish vaqtlarining uzayishiga va yo‘l bo‘ylab hisoblangan ekvivalent to‘lqin tezligining pasayishiga olib keladi. Shu tariqa mexanik jihatdan bevosita ko‘rinmaydigan ichki shikastlanish to‘lqin tezligi maydonidagi past-tezlik anomaliyalari orqali kuzatilishi mumkin.

Model taxminan 425 m chuqurlikdagi yoriqni kesib o‘tuvchi kon galereyasi sharoitida qurilgan. Uch o‘lchamli tahlil hajmi 50 m × 50 m × 25 m, galereya uzunligi 50 m, galereya kesimi 5 m × 2,5 m va yoriq qiyaligi taxminan 65° ni tashkil etadi. Yuqori chegarada 12,5 MPa ekvivalent qoplama yuki qo‘llangan.

Yoriqdan o‘tuvchi Y25 kesimida P-to‘lqin tezligi taxminan 3500 m/s boshlang‘ich qiymatdan 90-kunda 3000 m/s va 210-kunda taxminan 2600 m/s darajagacha tushgan. Yoriqdan uzoqdagi Y15 va Y35 kesimlarida 210-kun tezliklari mos ravishda taxminan 3200 va 3300 m/s darajasida qolgan. Bu farq yoriqning zaiflik tekisligi shikastlanish joyi, rivojlanish yo‘nalishi va past-tezlik anomaliyalarining geometriyasiga hal qiluvchi ta’sir ko‘rsatishini bildiradi.

Tadqiqotning asosiy muammosi

Chuqur kon galereyalari va tunnellar ochilgan zahoti barqaror mexanik holatda qolmaydi. Atrof jins uzoq muddatli yuqori kuchlanish ostida asta-sekin deformatsiyalanishi mumkin; bu jarayonda mikrocho‘klar rivojlanishi, qattiqlik kamayishi va yuk ko‘tarish qobiliyati vaqt o‘tishi bilan pasayishi mumkin.

Vaqtga bog‘liq bu xatti-harakat creep (sudralish) deb ataladi. Creep faqat umumiy siljishni oshiradigan deformatsiya emas; vaqt uzaygani sari jins ichidagi shikastlanish taqsimotini ham o‘zgartirishi mumkin. Shuning uchun galereya muayyan kunda xavfsiz ko‘rinishi uning oylar o‘tib ham ayni ichki tuzilishga ega bo‘lishini anglatmaydi.

An’anaviy raqamli modellar kuchlanish, siljish yoki shikastlanish maydonini hosil qilishi mumkin. Biroq haqiqiy muhandislik muhitida jins geterogen bo‘ladi va dastlabki nuqsonlarning aniq joylashuvi noma’lum. Shu sababli faqat mexanik simulyatsiyaga tayanib, daladagi shikastlanish qayerda to‘planayotganini dinamik aniqlash qiyin.

Tadqiqotning asosiy g‘oyasi mexanik shikastlanishni o‘lchanadigan fizik javob bilan bog‘lashdir. Bu javob P-to‘lqin tezligidir. Jinsning qattiqligi va strukturaviy yaxlitligi kamaygan sari to‘lqin tarqalishi sekinlashishi mumkin; demak, tezlik maydonidagi past qiymatlar rivojlanayotgan shikastlanishning bilvosita ko‘rsatkichi sifatida ishlatilishi mumkin.

Norton–Bailey creep modeli

Manba umumiy nisbiy deformatsiyani bir zumdagi elastik deformatsiya bilan vaqtga bog‘liq creep deformatsiyasining yig‘indisi sifatida ifodalaydi:

\[ \varepsilon=\varepsilon_e+\varepsilon_c \tag{1} \]

Bu yerda \(\varepsilon\) umumiy nisbiy deformatsiya, \(\varepsilon_e\) bir zumdagi elastik komponent va \(\varepsilon_c\) creep komponentidir. Tadqiqot alohida bir zumdagi plastik nisbiy deformatsiya hadidan foydalanmaydi; qaytmas vaqtga bog‘liq xatti-harakat creep va shikastlanish tufayli qattiqlik yo‘qolishi doirasida ifodalanadi.

Norton–Bailey munosabati bir o‘qli holatda:

\[ \varepsilon_c=A t^m \sigma^n \tag{3} \]

va creep tezligi:

\[ \dot{\varepsilon}_c=A m t^{m-1}\sigma^n \tag{4} \]

ko‘rinishidadir.

Bu yerda \(A\) creep tezligi koeffitsiyenti, \(m\) vaqt/creep darajasi, \(n\) kuchlanish darajasi, \(t\) vaqt va \(\sigma\) kuchlanishdir. \(n\) kuchlanish o‘zgarishining creep tezligiga nochiziqli ta’sirini, \(m\) esa vaqtga bog‘liqlik shaklini boshqaradi.

Manba modelni uch o‘lchamli murakkab kuchlanish holatiga kengaytirishda uchta asosiy farazdan foydalanadi: creep deformatsiyasi gidrostatik bosimdan mustaqil bo‘lishi, creep davomida hajm saqlanishi va bosh kuchlanish bilan bosh creep-tezlik yo‘nalishlari koaksial bo‘lishi.

Uch o‘lchamli yakuniy ifoda deviator kuchlanish tenzori orqali:

\[ \dot{\varepsilon}_{cij} = \frac{3}{2}S_{ij} A m t^{m-1}\sigma_e^{\,n-1} \tag{7} \]

ko‘rinishida yoziladi. \(S_{ij}\) deviator kuchlanish tenzori, \(\sigma_e\) ekvivalent kuchlanish va \(\dot{\varepsilon}_{cij}\) creep nisbiy deformatsiya tezligi tenzoridir.

Tabiiy jins geterogenligi qanday ifodalandi?

Haqiqiy jins massasining barcha kichik hajm elementlari bir xil elastik modulga yoki mustahkamlik chegarasiga ega emas. Mineral taqsimoti, g‘ovaklar, eski mikrocho‘klar va sementlanishdagi farqlar mahalliy mexanik parametrlarni o‘zgartiradi.

Tadqiqot bu o‘zgaruvchanlikni Weibull ehtimollik taqsimoti bilan ifodalaydi:

\[ f(u)= \frac{m}{U_0} \left(\frac{U}{U_0}\right)^{m-1} \exp\left[ -\left(\frac{U}{U_0}\right)^m \right] \tag{8} \]

\(U\) elementning mexanik parametrini; \(U_0\) ushbu parametrning o‘rtacha darajasini; \(m\) esa geterogenlik darajasini belgilovchi shakl parametrini ifodalaydi. Manbaga ko‘ra kattaroq Weibull \(m\) qiymati jinsning yanada bir jinsli xatti-harakatga yaqinlashishini anglatadi.

Izoh: Manba Norton–Bailey creep tenglamasida ham \(m\) belgisidan vaqt/creep darajasi uchun foydalanadi. Shu sababli ikki bo‘limdagi \(m\) bir xil fizik kattalikni ifodalamaydi; uning ma’nosi kontekstdan ajratilishi kerak.

Shikastlanish qaysi shartda boshlanadi?

Mikromexanik elementlarda cho‘zilish shikastlanishi uchun maksimal cho‘zilish kuchlanishi, siljish/siqilish nazoratidagi shikastlanish uchun esa Mohr–Coulomb mezoni qo‘llanadi:

\[ F_1\equiv \sigma_1-\sigma_{t0}=0 \tag{9} \]

\[ F_2\equiv -\sigma_3+ \sigma_1 \frac{1+\sin\phi}{1-\sin\phi} -\sigma_{c0} =0 \tag{10} \]

Bu yerda \(\sigma_1\) va \(\sigma_3\) maksimal va minimal bosh kuchlanishlar; \(\sigma_{t0}\) cho‘zilish mustahkamligi; \(\sigma_{c0}\) siqilish mustahkamligi; \(\phi\) ichki ishqalanish burchagidir.

Element shikastlanish mezonlaridan biriga yetganda uning elastik qattiqligi shikastlanish o‘zgaruvchisi \(D\) bilan kamaytiriladi:

\[ E=(1-D)E_0 \tag{12} \]

\(D=0\) shikastlanmagan, \(D\) kattalashgani sari esa tobora yomonlashuvchi material holatini ifodalaydi. Bu tenglik tadqiqotning tezlikni tasvirlash mantiqi uchun muhimdir; chunki elastik modul kamaygani sari elastik to‘lqin tarqalish xususiyatlari ham o‘zgaradi.

Uch o‘lchamli P-to‘lqin tezligi maydonini tasvirlash ushbu tadqiqotda qanday ishlaydi?

Tadqiqotda avval creep–shikastlanish modeli muayyan vaqt nuqtalarida uch o‘lchamli shikastlanish maydonini hosil qiladi; shikastlanish tufayli kamaygan mexanik parametrlar keyin faol manbali elastik to‘lqin modeliga uzatiladi, manba–qabul qiluvchi juftlari orasidagi P-to‘lqinning birinchi yetib kelish vaqtlari hisoblanadi va bu yo‘l-tezlik ma’lumoti uch o‘lchamli katak tarmog‘iga taqsimlanib, hududiy fazoviy korrelyatsiya orqali yetishmayotgan kataklar to‘ldiriladi.

Elastik to‘lqin tarqalishi

Faol manba hosil qilgan elastik to‘lqin uchun impuls tenglamasi:

\[ \rho \frac{\partial^2 \mathbf{u}}{\partial t^2} -\nabla\cdot\boldsymbol{\sigma} = \mathbf{F}_v \tag{13} \]

ko‘rinishida yoziladi. \(\rho\) zichlik, \(\mathbf{u}\) siljish vektori, \(\boldsymbol{\sigma}\) kuchlanish tenzori va \(\mathbf{F}_v\) hajmiy mexanik yuk vektoridir.

Shikastlanishdan keyingi elastik matritsa:

\[ \mathbf{C}(D)=(1-D)\mathbf{C}_0 \tag{14} \]

bilan kamaytiriladi. Manba shuningdek Lamé doimiylarini:

\[ \lambda(D)=(1-D)\lambda_0 \]

\[ \mu(D)=(1-D)\mu_0 \tag{15} \]

ko‘rinishida shikastlanishga bog‘liq qiladi.

Birinchi yetib kelish vaqtidan yo‘l tezligiga

Faol manba \(S_i\) bilan qabul qiluvchi \(R_i\) orasidagi ekvivalent o‘rtacha tezlik:

\[ V_{SR} = \frac{|R_i-S_i|}{\Delta t} \tag{17} \]

bilan hisoblanadi.

Bu yerda \(|R_i-S_i|\) manba–qabul qiluvchi masofasi, \(\Delta t\) esa P-to‘lqinning birinchi yetib kelish vaqtidir. Bir xil masofa uchun uzunroq yetib kelish vaqti pastroq ekvivalent to‘lqin tezligiga mos keladi.

Uch o‘lchamli kataklarni to‘ldirish

Tahlil sohasi muntazam uch o‘lchamli kataklarga bo‘linadi. Tadqiqotda uchta holat mavjud:

1. Faqat bitta nur o‘tgan katakka bevosita o‘sha nurning o‘rtacha tezligi beriladi.
2. Bir nechta nur o‘tgan katakda yo‘l uzunligi yoki o‘tish ulushiga asoslangan vaznli tezlik birlashtiriladi.
3. Hech qanday nur o‘tmagan “ko‘r” kataklarning tezligi qo‘shni kataklarning fazoviy korrelyatsiyasi asosida baholanadi.

Ko‘r katak uchun asosiy ifoda:

\[ V(c_0) = \sum_{k=1}^{n}\lambda_kV(c_k) \tag{18} \]

va vaznlar:

\[ \sum_{k=1}^{n}\lambda_k=1 \]

shartini qanoatlantirishi kerak. Bu tuzilma sensorlar soni cheklangan bo‘lsa ham, butun model hajmini qoplaydigan uch o‘lchamli tezlik maydonini yaratishni maqsad qiladi.

To‘g‘ri nur yondashuvining cheklovi

Manba jins matritsasidagi geterogenlikni uzluksiz muhit ichidagi silliq fizik o‘zgaruvchanlik sifatida ifodalagani uchun keskin impedans chegaralari mavjud emasligini va sinish/difraksiya ta’sirlari cheklangan deb qabul qilinganini bildiradi. Shu sababli manba–qabul qiluvchi orasidagi nur yo‘llari taxminan to‘g‘ri chiziqli deb ishlanadi.

Haqiqiy dala yoriq tarmoqlari murakkabroq sinish, aks etish va sochilish xatti-harakatlarini yuzaga keltirishi mumkin. Bu modelni kelajakda haqiqiy dala faol-manba ma’lumotlari bilan tekshirish nega muhim ekanining bir qismidir.

P-to‘lqinning past tezlik zonalari nega creep shikastlanishi bilan bog‘liq?

Creep shikastlanishi mikrocho‘klarning o‘sishi, birikishi va elastik qattiqlikning kamayishi orqali jinsning strukturaviy yaxlitligini zaiflashtiradi; bu holat elastik to‘lqinlarning tarqalishini sekinlashtiradi va birinchi yetib kelish vaqtlarini uzaytiradi, shu sababli yuqori shikastlangan hududlar uch o‘lchamli tezlik tasvirida odatda past P-to‘lqin tezligi anomaliyalari ko‘rinishida namoyon bo‘ladi.

Shikastlanish bilan tezlik o‘rtasidagi zanjir

Tadqiqotning asosiy fizik zanjiri quyidagicha umumlashtirilishi mumkin:

uzoq muddatli kuchlanish → creep deformatsiyasi → mikroshikastlanish to‘planishi → elastik modul kamayishi → to‘lqin tarqalishining sekinlashishi → birinchi yetib kelish vaqtining uzayishi → uch o‘lchamli past-tezlik anomaliyasi.

Shu sababli tezlikni tasvirlash shikastlanishning o‘zini bevosita ko‘rmaydi; shikastlanish elastik muhitda hosil qilgan fizik javobni tasvirlaydi.

Yetib kelish vaqti hamma joyda bir xilda ortmaydi

Manba P-to‘lqinning birinchi yetib kelish vaqtlari butun vaqt oralig‘ida albatta monoton oshmasligini alohida ta’kidlaydi. Mahalliy kuchlanish bo‘shashishi yoki jins tuzilishining qayta tashkil topishi ayrim yoriqlarning vaqtincha yopilishiga yoki qayta joylashishiga olib kelishi mumkin.

Bunday mahalliy siqilish to‘lqin yo‘lini vaqtincha tezlashtirishi mumkin. Shuning uchun bitta sensordagi oniy tezlik oshishini to‘g‘ridan-to‘g‘ri “shikastlanish yaxshilandi” deb talqin qilish to‘g‘ri emas; uch o‘lchamli va vaqt bo‘yicha naqsh birgalikda baholanishi kerak.

Uchta shikastlanish bosqichi

Yoriq tekisligi shikastlanish evolyutsiyasini qanday boshqardi?

Taxminan 65° qiyalikdagi yoriq zaiflik tekisligi dastlab pastroq strukturaviy yaxlitlikka ega mexanik zaiflik yaratgani sababli shikastlanish yoriq–galereya shifti kesishmasida to‘plangan, keyin yoriq geometriyasi bo‘ylab rivojlangan va yoriqdan o‘tuvchi Y25 kesimida P-to‘lqin tezligi yo‘qolishi yoriqdan uzoq Y15 va Y35 kesimlariga qaraganda kattaroq bo‘lgan.

Y15, Y25 va Y35 kesimlari

Uchta xarakterli kesimda galereya shiftidan 1,5 m yuqorida X = 4–20 m bo‘ylab monitoring chiziqlari belgilangan.

Y25 ning pastroq boshlang‘ich tezligi ham yoriq zonasidagi zaifroq dastlabki strukturaviy yaxlitlik bilan mos keladi. Vaqt o‘tishi bilan past-tezlik anomaliyasi nafaqat kattalashgan, balki yanada bog‘langan holga kelgan.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

COMSOL modeli

Jins parametrlari

Manba jadvali izohi: Xuddi shu 1-jadvalda ichki ishqalanish burchagi ustunining darhol yonida ikkinchi marta “Internal Friction Angle” sarlavhali ustun mavjud va ikkala qatorda ham qiymat 3 deb berilgan. Ikkinchi sarlavhaning birligi yoki fizik ta’rifi manbada aniq bo‘lmagani uchun Verianla bu qiymatni boshqa parametr sifatida talqin qilmaydi.

Ikki bosqichli hisoblash

Raqamli tadqiqot ikki asosiy bosqichda amalga oshirilgan.

1-bosqich — Creep shikastlanishi: Uzoq muddatli joyidagi kuchlanish ostida atrof jinsning creep va shikastlanish rivoji yechiladi.

Manba sakkizta xarakterli vaqt nuqtasidan foydalanadi:

1, 30, 60, 90, 120, 150, 180 va 210 kun.

2-bosqich — Faol manbali to‘lqin tasvirlash: Ushbu vaqt nuqtalaridagi shikastlanishdan keyingi mexanik xususiyatlar elastik to‘lqin modeliga uzatiladi. Manbalar qo‘zg‘atiladi, qabul qiluvchilarning birinchi P-to‘lqin yetib kelish vaqtlari olinadi va uch o‘lchamli tezlik maydoni qayta tiklanadi.

Manba–sensor joylashuvi

Manba to‘lqin shakli

Manba qo‘zg‘atilishi:

\[ P= P_0 \exp\left(-\gamma\frac{t}{t_0}\right) \sin\left( \frac{4\pi}{1+t_0/t} \right) \tag{19} \]

ko‘rinishida aniqlangan.

Manba parametrlari:

• \(P_0=1{,}4\times10^6\) N,
• \(\gamma=1{,}86\),
• \(t_0=8{,}1\times10^{-5}\) s.

Manbalar S1, S2, S3, S4, S5, S6 va S7 tartibida ishga tushirilgan.

P-to‘lqinning birinchi yetib kelish vaqtlari

S3 manbasi orqali tekshirilgan ko‘plab qabul qiluvchi nuqtalarda vaqt o‘tishi bilan birinchi yetib kelish vaqtining umumiy ravishda oshgani kuzatilgan. Ayniqsa 7-raqamli monitoring nuqtasi eng yaqqol o‘sishni ko‘rsatgan.

Manba talqiniga ko‘ra bu nuqta shikastlanish to‘plangan, sinishlar yaxshiroq rivojlangan va kuchlanish qayta taqsimlanishi kuchli bo‘lgan joyga mos keladi.

Biroq mahalliy yoriqlarning yopilishi va kuchlanish bo‘shashishi sababli ayrim vaqt oraliqlarida birinchi yetib kelish vaqti vaqtincha kamayishi mumkin. Shu sababli rivojlanish to‘liq monoton emas.

1-kun tezlik maydoni

Dastlabki bosqichda atrof jins nisbatan butun. Manba uch o‘lchamli tezlik maydonining katta qismida taxminan 4000–4500 m/s oralig‘ini bildiradi.

Shunga qaramay, qazish tufayli kuchlanish bo‘shashishi va yoriq tekisligining birgalikdagi ta’siri sababli ilk kundanoq yoriq zonasida va yoriq–shift kesishmasida mahalliy tezlik anomaliyalari paydo bo‘ladi.

30–90 kunlik rivojlanish

Kuchlanish maydonining qayta tashkil topishi bilan yoriq zonasidagi ham, galereya atrofidagi ham past-tezlik maydonlari chuqurroq atrof jins tomon rivojlanadi.

Ayniqsa yoriq yaqinidagi anomaliya bo‘laklangan mahalliy zonalardan uzluksizroq tasma shakliga o‘tadi. Xuddi shu davrda shikastlanish maydoni ham sayoz zonalardan chuqur atrof jins tomon rivojlanadi va katta vaqtga bog‘liq shikastlanish zonalari hosil bo‘ladi.

90–210 kunlik rivojlanish

Ushbu kech bosqichda tezlikning pasayish sur’ati dastlabki davrga qaraganda sekinlashsa ham, past-tezlik zonalari egallagan hajm va ularning o‘zaro bog‘liqligi o‘sishda davom etadi.

Shikastlanish maydonida esa yoriq tarmog‘i mahalliy to‘planishdan hududiy bog‘lanishga o‘tadi va manba shikastlanish o‘sishini tezlashayotgan evolyutsiya sifatida tavsiflaydi.

Yoriq yadrosida yaqqol nochiziqli tezlik kamayishining hosil bo‘lishi atrof jins buzilishining kritik bosqichga yaqinlashayotganini ko‘rsatuvchi asosiy raqamli belgilaridan biridir.

Shikastlanish maydoni va tezlik maydonini taqqoslash

Manba 9-rasmdagi tezlik maydoni bilan 11-rasmdagi shikastlanish maydonini bir xil ortogonal kesimlarda taqqoslaydi. Yuqori shikastlangan zonalar odatda past tezlikli zonalar bilan ustma-ust tushadi.

Moslik faqat joylashuv bo‘yicha emas, tarqalish yo‘nalishi va rivojlanish bosqichi bo‘yicha ham kuzatiladi. Ayniqsa yoriq tekisligi ham shikastlanish maydonining, ham past-tezlik maydonining geometriyasini boshqaradi.

Ushbu tadqiqot haqiqiy dala monitoring tizimini tasdiqlaydimi?

Yo‘q. Tadqiqot haqiqiy chuqur galereya geometriyasi va dala shikastlanish kuzatuvlaridan foydalangan bo‘lsa-da, 1–210 kunlik P-to‘lqin tezligi maydoni va shikastlanish evolyutsiyasi COMSOL asosidagi raqamli modeldan olingan; mavjud dala tekshiruvi faqat bashorat qilingan sezgir zonalar bilan kuzatilgan yon devor yaqinlashuvi va shift qulashining fazoviy mosligiga asoslanadi, uzoq muddatli miqdoriy faol-manba dala ma’lumotlari hali mavjud emas.

Dala kuzatuvi nimani tasdiqladi?

Manbadagi dala fotosuratlari va uch o‘lchamli geologik rekonstruksiya ikkita asosiy buzilish shaklini ko‘rsatadi:

• yon devor yaqinlashuvi,
• shift qulashi.

Raqamli modeldagi yuqori shikastlanish va past-tezlik anomaliyalari ham ayniqsa galereya shiftida, yon devorlarda va yoriq–galereya kesishmasida to‘planadi.

Bu fazoviy moslik modelning muhandislik nuqtai nazaridan mantiqiy ekanini qo‘llab-quvvatlaydi; biroq dala sensorlaridan o‘lchangan tezlik qiymatlari bilan bevosita miqdoriy xato tahlili bajarilmagani sababli bu to‘liq miqdoriy tasdiqlash emas.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan xulosalar

• Uch o‘lchamli P-to‘lqin tezligi maydoni modeldagi creep shikastlanishining joylashuv va vaqt evolyutsiyasi bilan kuchli fazoviy moslik ko‘rsatadi.
• Past-tezlik zonalari shikastlanish to‘planishi bilan birga kengayadi va vaqt o‘tishi bilan bir-biriga ulanadi.
• Yoriq zaiflik tekisligi shikastlanish joyi va rivojlanish yo‘nalishini sezilarli darajada boshqaradi.
• Yoriqni kesib o‘tuvchi Y25 kesimida tezlik yo‘qolishi yoriqdan uzoq kesimlarga nisbatan kattaroq.
• Model 210 kunlik vaqt oralig‘ida mahalliy shikastlanishdan hududiy shikastlanish birikishiga o‘tishni tasvirlay oladi.
• Raqamli sezgir zonalar dala kuzatuvlaridagi shift qulashi va yon devor yaqinlashuvi joylari bilan sifat jihatidan mos keladi.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlamaydigan xulosalar

• Haqiqiy galereyada 210 kun davomida ayni tezlik qiymatlari o‘lchanganini ko‘rsatmaydi.
• Taklif qilingan tizimning dala erta ogohlantirish aniqligi, noto‘g‘ri signal nisbati yoki aniqlash ehtimolini miqdoriy tasdiqlamaydi.
• Har bir jins turi, har bir yoriq geometriyasi yoki har bir kon chuqurligi uchun ayni natijalar amal qilishini ko‘rsatmaydi.
• Haqiqiy mezoskopik yoriq tarmog‘ining barcha to‘lqin sinishi, sochilishi va difraksiya ta’sirlarini yechishini ko‘rsatmaydi.
• Cheklangan manba–qabul qiluvchi joylashuvi yuqori aniqlikdagi dala tomografiyasi uchun yetarli ekanini isbotlamaydi.
• Norton–Bailey va Weibull parametrlarini boshqa jins massalariga kalibrlashsiz ko‘chirish mumkinligini ko‘rsatmaydi.

Asosiy cheklovlar

1. Makro-ekvivalent geterogenlik: Uzluksiz muhit modeli jins geterogenligini statistik parametr o‘zgarishi bilan ifodalaydi; alohida mezoskopik yoriq geometriyalarini bevosita yechmaydi.
2. Tor kuzatuv aperturasi: Manba–qabul qiluvchi joylashuvi uch o‘lchamli teskari yechimning fazoviy aniqligini cheklaydi.
3. Miqdoriy dala tasdig‘i yo‘q: Uzoq muddatli faol-manba dala yozuvlari hali mavjud emas.
4. To‘g‘ri nur yondashuvi: Murakkab dala sinishi va difraksiya ta’sirlari to‘liq ifodalanmaydi.
5. Parametrlarning qayta ishlab chiqarilishi: Manba Norton–Bailey va Weibull modellarining barcha raqamli kalibrlash koeffitsiyentlarini asosiy matnda ochiq va yagona jadvalda bermaydi.
6. 1-jadval sarlavhasi noaniqligi: Ikkinchi “Internal Friction Angle” sarlavhasining ma’nosi tushuntirilmagan.

Kelajak tadqiqot yo‘nalishi

Mualliflar geterogen jins massasida shikastlanish–tezlik bog‘liqligini yanada miqdoriy tarzda qurish uchun nochiziqli ekvivalent muhit nazariyasidan foydalanishni taklif qiladilar.

Shuningdek, manba–qabul qiluvchi joylashuvini optimallashtirish va modelni haqiqiy dala faol-manba monitoring ma’lumotlari bilan tekshirish rejalashtirilgan. Ushbu ikki takomillashtirish teskari yechim aniqligi va muhandislikda qo‘llash imkoniyatini oshirish uchun asosiy keyingi qadamdir.

Manba va Usul Haqida Izoh

Asl sarlavha: Numerical Imaging Characterization of Three-Dimensional Velocity Fields for Creep Damage Evolution in Surrounding Rock of Deep Roadways

Mualliflar: Shichao Yang; Yongsheng Cao; Xulong Yao; Daixing Hu; Guangliang Yan; Yuwei Wang; Hao Zhou

Mas’ul muallif: Yongsheng Cao

Muassasa 1: Mine Green Intelligent Mining Technology Innovation Center of Hebei Province, College of Mining Engineering, North China University of Science and Technology, Tangshan 063210, China

Muassasa 2: College of Artificial Intelligence, North China University of Science and Technology, Tangshan 063210, China

Jurnal: Applied Sciences

Nashriyot: MDPI

Nashr turi: Taqrizdan o‘tgan, ochiq kirishli tadqiqot maqolasi

Bibliografik qayd: Applied Sciences, 2026, 16(17), 8842

DOI: 10.3390/app16178842

Topshirilgan: 13 Iyul 2026

Tahrir: 24 Avgust 2026

Qabul qilingan: 3 Sentyabr 2026

Nashr: 5 Sentyabr 2026

Litsenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Tadqiqot turi: Uch o‘lchamli raqamli geomekanik modellashtirish + elastik to‘lqinni oldinga modellashtirish + P-to‘lqin tezligi maydonini rekonstruksiya qilish + sifatli dala shikastlanishi taqqoslanishi.

Asosiy dasturiy ta’minot: COMSOL Multiphysics 6.3.

Asosiy mexanik model: Norton–Bailey creep modeli + Weibull geterogenlik ifodasi + elastik shikastlanish modeli.

Shikastlanish mezonlari: Maksimal cho‘zilish kuchlanishi va Mohr–Coulomb mezoni.

Tezlikni tasvirlash usuli: Faol manbali P-to‘lqinning birinchi yetib kelish vaqti + katak asosidagi yo‘l tezligi + hududiy fazoviy korrelyatsiya.

Vaqt nuqtalari: 1, 30, 60, 90, 120, 150, 180 va 210 kun.

Manba–qabul qiluvchi tizimi: 7 faol manba, 24 monitoring nuqtasi va to‘rtta o‘lchash stansiyasi.

Moliyalashtirish: National Natural Science Foundation of China (52604121); Science and Technology Research Project of the Department of Education of Hebei Province (QN2025427); Natural Science Foundation of Hebei Province of China (E2025209181); Central Government Guided Local Science and Technology Development Fund (264Z4201G).

Institutsional Etika Qo‘mitasi: Qo‘llanilmaydi.

Axborotli rozilik: Qo‘llanilmaydi.

Ma’lumotlardan foydalanish imkoniyati: Ma’lumotlarni mualliflardan so‘rov asosida olish mumkinligi bildirilgan.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Mualliflar manfaatlar to‘qnashuvini bildirmagan.

Muallif hissalari: Shichao Yang; konseptuallashtirish, metodologiya, tasdiqlash, tadqiqot, ma’lumotlarni kuratsiya qilish, dastlabki qoralama, vizualizatsiya va loyiha boshqaruvi. Yongsheng Cao; konseptuallashtirish, metodologiya, formal tahlil, tadqiqot, resurslar, ma’lumotlarni kuratsiya qilish, moliyalashtirishni olish, ko‘rib chiqish/tahrirlash va nazorat. Xulong Yao; konseptuallashtirish, metodologiya, formal tahlil, tadqiqot, resurslar, ma’lumotlarni kuratsiya qilish, ko‘rib chiqish/tahrirlash va nazorat. Daixing Hu; metodologiya, tadqiqot va ko‘rib chiqish/tahrirlash. Guangliang Yan; metodologiya, dasturiy ta’minot va tasdiqlash. Yuwei Wang; metodologiya va ko‘rib chiqish/tahrirlash. Hao Zhou; metodologiya va ko‘rib chiqish/tahrirlash.

Asosiy talqin cheklovi: Uch o‘lchamli shikastlanish va tezlik evolyutsiyasi simulyatsiyadir. Dala ma’lumoti faqat shikastlanish shakllari va sezgir joylarning sifatli taqqoslanishini ta’minlaydi; uzoq muddatli miqdoriy faol-manba dala tasdig‘i yo‘q.

Parametr hisobot cheklovi: Manba Norton–Bailey va Weibull tenglamalaridagi barcha kalibrlash parametrlarining raqamli qiymatlarini ochiq va to‘liq parametrlar to‘plami sifatida bermaydi.

1-jadval hisobot izohi: “Internal Friction Angle” sarlavhasi ikki ustunda takrorlangan; ikkinchi ustundagi 3 qiymatining fizik nomi manbada aniq emas.

Vizual qayta chizish: Integratsiyalashgan creep–shikastlanish–tezlik tasvirlash ish oqimi, yoriqli galereya geometriyasi, manba–sensor joylashuvi, 1–210 kunlik past-tezlik zonasi rivoji va Y15/Y25/Y35 tezlik taqqoslanishi Verianla uchun o‘ziga xos texnik sxemalar shaklida qayta qurilishi mumkin.

Verianla Live mosligi: Live Process, Live Figure, Live Line, Live Compare va Live Equation uchun yuqori darajada mos. Foydalanuvchining material, vaqt yoki manba parametrini o‘zgartirib, manbada bo‘lmagan yangi natijani hisoblatishi mos emas.