Обоснование и разработка методов повышения безопасности сейсмического проявления короткозамедленного взрывания на горных предприятиях (12.10.2009)

Автор: Эквист Борис Владимирович

одновре-

менно взры-

ваемая мас-

са ВВ-300кг,

общая мас-

са 36т, рас-

стояние до

репера 500м

4.06.05,

одновре-

менно взры-

ваемая масса ВВ-300кг, общая масса

33т, рас

стояние до

репера 500м

Z ? смещение репера вниз по вертикали, Y- горизонтальное смещение репера вдоль уступа, X ? горизонтальное смещение репера к центру карьера. Реперы располагались на среднем горизонте карьера.

30.05.05, 1.06.05 и 5.06.05– взрывы на нижних горизонтах карьера, 29.05.05, 31.05.05, 2.06.05, 3.06.05, 4.06.05 – взрывы на средних горизонтах карьера, 2.06.05 – взрыв протяженного блока на среднем горизонте карьера.

Рис.14. Сейсмограмма скорости сейсмических колебаний от взрыва двух блоков, расположенных на нижних горизонтах карьера.

Сейсмические измерения осуществлялись приборами, разработаными предприятиями ООО «ЛогиС», НИИП им. В.В. Тихомирова и Центр «ГЕОН», при моем участии (рис.15). Регистратор сейсмических сигналов (РСС) представляет собой прибор нового поколения, выпускаемый на предприятии, сертифицированном по международной системе качества ИСО 9000-94.

РСС разработан для автономной работы в жестких климатических условиях и имеет несколько режимов работы: регистрация в режиме обнаружения сейсмического события, непрерывная регистрация и регистация «по календарю» с записью результатов на сменную Flash-карту.

В комплект РСС входит блок управления и синхронизации (БУС), который обеспечивает передачу информации по каналам сотовой связи или радиоканалам, точную синхронизацию по времени и спутниковое позиционирование на местности каждого РСС с использованием GPS-приемника, а также установку требуемого режима работы.

В комплект поставки может входить вспомогательный прибор и пакет программного обеспечения, предназначенный для проведения автоматической метрологической аттестации на соответствие техническим условиям перед началом работы.

Регистрируются три компоненты колебаний по осям Z, X и Y. В качестве сейсмических датчиков применялись в том числе и откалиброванные трехкомпонентные сейсмические приемники СК–1П. Вертикальная компонента обозначалась Z, горизонтальные ? X и Y.

Рис.15. Блок- схема сейсмических измерений. 1 – персональный компьютер, 2 – блок управления и синхронизации, 3 – регистратор сейсмических сигналов, 4 – сейсмический приемник (x, y, z), 5 – аккумуляторная батарея.

В диссертации описаны исследования по сохранности производственной среды при применении КЗВ, учитывающие прочностные и частотные характеристики охраняемых объектов. Расчетный экономический эффект для предприятия «Кумтор» от предотвращения оползня горных пород массой 4 млн куб. м составил 600 млн рублей.

При ведении взрывных работ предприятием «Воркута-уголь» рядом с трубами теплового узла необходимо избегать резонансных явлений, что ведет к ограничению общей длительности взрыва.

Измерения сейсмического воздействия на жилые постройки поселка Советский Воркутинской области от взрывных работ, проводимых на расстоянии 1500 м, показали, что при взрывании зарядов общей массой от 6000 кг до 10000 кг амплитуды скоростей колебаний площадки 5- го этажа наиболее близко расположенного жилого здания, составляют 0,027 см/с и 0,033 см/с. Это в 7 раз ниже уровня в один балл по шкале С. В. Медведева и не опасно для здания.

Измерениями сейсмического воздействия на инженерные постройки предприятия «Осколцемент» от взрывных работ, проводимых на ОАО «Стойленский ГОК», установлено, что в результате продвижения фронта взрывных работ к цементному заводу либо увеличения массы зарядов возникает вероятность превышения допустимых уровней воздействия на производственную среду предприятия.

2,0 см/с) на фундаменте турбогенераторов ТЭЦ мощностью 6,3 МВт, что могло привести к их повреждениям. В результате была определена масса одновременно взрываемых зарядов на уровне 1000 кг.

Сейсмические измерения на поверхности и под землей проведены при строительстве линии Московского метрополитена в районе станции метро «Киевская», а также на шахте Тишинского рудника предприятия «Казцинк».

В метро на расстоянии 4,5 м от взрывных работ в соседнем тоннеле в спектре скоростей сейсмического воздействия проявляются составляющие в низкочастотной области 0,7-10 Гц, общем уровнем 0,57см/с. С использованием этих значений проведен расчет на прочность чугунной и бетонной облицовок действующего тоннеля, который показал достаточный запас прочности конструкций.

После проведенного анализа и расчетов изменение схем взрывания не потребовалось.

Вышесказанное подтверждает пятое положения диссертации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является квалификационной научной работой, в которой приведены актуальные для горнодобывающей промышленности научно обоснованные технические и технологические решения по разработке методов повышения безопасности сейсмического проявления короткозамедленного взрывания на горных предприятиях на основании установленных закономерностей сейсмического проявления взрывов в зависимости от расположения зарядов и взаимодействия их взрывов с учетом разброса интервалов замедлений, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие отрасли.

Основные научные, практические результаты и выводы, полученные лично автором, заключаются в следующем:

1. Обоснован и разработан метод короткозамедленного взрывания с использованием анализа сейсмограмм взрывов, выделением зон с максимальным сейсмическим проявлением на одном блоке и увеличением интервалов времени между взрывами зарядов из смежных групп замедлений на следующем блоке до обеспечения уровня минимального сейсмического проявления, определяемого взрывом расчетного количества зарядов в одном интервале замедления.

2. Разработана методика расчета интервалов замедлений для короткозамедленного взрывания с учетом разброса интервалов замедлений в системах инициирования с использованием закономерностей увеличения сейсмического проявления короткозамедленного взрывания за счет сейсмоодновременных взрывов зарядов из разных групп замедлений.

и времени замедления, необходимого для образования дополнительной свободной поверхности у взрываемых зарядов.

4. Установлена закономерность увеличения количества сейсмоодновременных взрывов с увеличением общего количества взрывов при КЗВ с использованием систем неэлектрического инициирования. Так, увеличение сейсмоодновременных взрывов происходит в количестве от 8-9 (при общем количестве взрывов 60-130) до 18 (при общем количестве взрывов 250-280).


загрузка...