Ультразвуковая интерферометрия как инструмент изучения градиентных термических полей в горных породах при захоронении радиоактивных отходов: Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2026. — № 7 (специальный выпуск 28)

Мониторинг температурного поля горного массива в зонах захоронения радиоактивных отходов является актуальной задачей геомеханики. Точечные измерения температуры в скважинах не позволяют восстановить распределение теплового поля между скважинами, что обусловливает интерес к дистанционным акустическим методам. В настоящей работе исследована применимость метода интерферометрии кода-волн для оценки температурного градиента и диагностики трещин в горной породе при тепловом воздействии.

Эксперименты проводились на образцах доломита размером 40×40×80 мм в трёх условиях: монолитный образец, образец с горизонтальным стыком без заполнителя и тот же образец с глиняным заполнителем стыка толщиной 1 мм. Нижняя грань образцов нагревалась до ~100°C. Ультразвуковые волновые формы регистрировались тремя парами преобразователей на разных высотах одновременно с измерениями температуры термодатчиками.

Показано, что параметр растяжения кода-волн возрастает при нагреве, следуя форме кривой нагрева, и на порядок превышает чувствительность измерений по первым вступлениям продольных волн. Установлено, что параметр отражает не локальную температуру в точке расположения преобразователей, а взвешенное среднее изменение скоростей упругих волн по всем траекториям в прозвучиваемом объёме. Пространственное распределение параметра по акустическим каналам является чувствительным индикатором термического градиента и наличия трещины: стык без заполнителя снижает отношение параметров верхнего и нижнего каналов с 1,09 до 0,92, глиняный заполнитель — до 0,73. При этом термометрия фиксирует полное восстановление симметрии теплового поля при заполнении стыка глиной, тогда как акустический метод обнаруживает аномалию, обусловленную изменением упругих свойств самого заполнителя при нагреве. Полученные результаты обосновывают перспективность применения метода интерферометрии на кодах волн для мониторинга теплового воздействия и диагностики состояния трещин в массиве горных пород в условиях межскважинного прозвучивания.