PREGLED PRIMJENE KAISEROVA EFEKTA U MJERENJU IN SITU NAPREZANJA U STIJENAMA

Knowledge of in-situ rock stress is one of the significant issues in many engineering problems. There are various methods for determining in-situ stress. Most of the common methods used for the determination of in-situ stress are time and cost consuming, and in many cases need specific accessibility. Therefore, attention to core-based methods is increasing. One of these methods is the acoustic emission technique based on the Kaiser effect. This method is among the stress stressing-destressing methods and is based on observing rock behaviour without having any important impact on it. Knowledge of the acoustic emission principles and acoustic signal parameters is the first step to use the Kaiser effect method for in-situ stress determination. Also, using the Kaiser effect method requires knowledge on the mechanism and theory associated with the Kaiser effect. In this research, different methods for determining the Kaiser effect in parametric (tangent method and maximum slope, etc.) and signal processing (Fourier transform, wavelet transform, etc.) terms were reviewed. The results obtained from the Kaiser effect method were compared to other common methods used for in-situ stress measurement, like over-coring and hydraulic fracturing methods, and based on the results, there was a good agreement between them. Also, the effective parameters on determining the Kaiser effect stress point were investigated. The important parameters were the testing procedure, confining pressure, physical properties of rock, delay time and retention time, direction and amount of loading, anisotropy angle and loading rate.
Poznavanje in situ naprezanja u stijenskoj masi jedan je od važnijih aspekata u mnogim inženjerskim problemima. Postoje različite metode za određivanje in situ naprezanja. Većina uobičajenih metoda koje se koriste za određivanje in situ naprezanja vremenski su i financijski zahtjevne te je u mnogim slučajevima potrebna posebna pristupačnost. Stoga se sve više pažnje posvećuje metodama temeljenim na ispitivanjima provedenim na jezgrama. Jedna je od tih metoda i metoda akustičke emisije koja se temelji na Kaiserovu efektu. Ubraja se u metode naprezanja postupcima opterećenja i rasterećenja, a temelji se na promatranju ponašanja stijena bez znatnoga utjecaja na nju. Poznavanje principa akustičke emisije i parametara akustičkoga signala prvi je korak u primjeni metode za određivanje in situ naprezanja na temelju Kaiserova efekta. Nadalje, primjena metode Kaiserova efekta zahtijeva razumijevanje mehanizma i teorije povezane s Kaiserovim efektom. U ovome istraživanju razmatrane su različite metode za određivanje Kaiserova efekta u okviru parametara (metoda tangente i maksimalni nagib itd.) i obrade signala (Fourierova transformacija, valićna transformacija i sl.). Pored navedenog, rezultati dobiveni metodom Kaiserova efekta uspoređeni su s drugim uobičajenim metodama koje se koriste za mjerenje in situ naprezanja, kao što su overcoring metoda i metoda hidrauličkoga frakturiranja te je na temelju rezultata ustanovljena znatna podudarnost između njih. Također su istraženi ključni parametri za određivanje točke naprezanja kod Kaiserova efekta. Ključni parametri bili su postupak ispitivanja, ograničavajući tlak, fizička svojstva stijene, vrijeme kašnjenja i vrijeme zadržavanja, smjer i količina opterećenja, kut anizotropije i brzina opterećenja.