Анализ сейсмического эффекта в различных породах и грунтовых условиях

Представлены некоторые результаты исследований в направлении изучения сейсмического эффекта от технологических взрывов выемочных блоков вблизи охраняемых объектов. Представлены методические разработки Института горного дела Уральского отделения РАН для разработки защитных мероприятий от воздействия взрывных работ на охраняемые объекты в зависимости от массы ВВ в ступени замедления, коэффициента грунтовых условий и допустимой скорости сейсмических колебаний. Изложены подходы к регулированию параметров буровзрывных работ в зависимости закономерностей протекания волновых процессов в различных грунтовых условиях. Представлены материалы анализа данных, полученных за продолжительное время в различных горно-геологических условиях. Показаны результаты сравнения измеряемых значений со структурным ослаблением массива, что позволило выразить несколько зависимостей, приближающих расчёты к фактическому состоянию протекания волновых процессов в различных грунтах. Сами зависимости носят приближённый характер, хотя принцип этого уточнения, при соответствующем развитии, может иметь высокую значимость с точки зрения обеспечения безопасности горных работ. Высказаны предположения о перспективных направлениях в области изучения сейсмических явлений в горных породах и сейсмического действия взрывов на ближайшее будущее.

Жариков С. Н., Кутуев В. А. Анализ сейсмического эффекта в различных породах и грунтовых условиях // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 12. – С. 44–53. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-12-0-44-53.

Исследования выполнены в рамках Государственного задания № 07500581-19-00, темы № 0405-2019-0005 (2019–2021 гг.), а также при дополнительном привлечении хоздоговорных средств.

Жариков Сергей Николаевич¹ — канд. техн. наук, зав. лабораторией, ведущий научный сотрудник, e-mail: 333vista@mail.ru,
Кутуев Вячеслав Александрович¹ — научный сотрудник, e-mail: slavik1988@mail.ru,
¹ Институт горного дела Уральского отделения РАН.

Кутуев В.А., e-mail: slavik1988@mail.ru.

1. Зотеев В. Г. Оценка возможности использования «Руководства по проектированию бортов карьеров» при проектировании открытой разработки рудных месторождений в условиях современной России [Электронный ресурс] // Горная промышленность: [сайт]. URL: https://mining-media.ru/ru/article/ogr/11267 (дата обращения 06.04.2020).

2. Белин В. А., Холодилов А. Н., Господариков А. П. Методические основы прогнозирования сейсмического действия массовых взрывов // Горный журнал. — 2017. — № 2. — С. 66—68. DOI: 10.17580/gzh.2017.02.12.

3. Жариков С. Н., Шеменев В. Г., Кутуев В. А. Способы уточнения свойств горных пород при производстве буровзрывных работ // Устойчивое развитие горных территорий. — 2017. — Т. 9. — № 1. — С. 74—80. DOI: 10.21177/1998-4502-2017-9-1-74-80.

4. Кутуев В. А., Жариков С. Н. Влияние подземного массового взрыва на охраняемые объекты промплощадки при обрушении межэтажного целика // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 368—382. DOI: 10.25018/0236-14932020-31-0-368-382.

5. Hosseini S. A., Tavana A., Abdolahi S. M., Darvishmaslak S. Prediction of blast-induced ground vibrations in quarry sites: a comparison of GP, RSM and MARS // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2019. Vol. 119. Pp. 118—129. DOI: 10.1016/j.soildyn.2019.01.011.

6. Жариков С. Н., Шеменев В. Г. О влиянии взрывных работ на устойчивость бортов карьеров // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2013. — № 2. — С. 80—83.

7. Аленичев И. А., Рахманов Р. А., Шубин И. Л. Оценка действия взрыва скважинного заряда в ближнем поле с целью оптимизации параметров буровзрывных работ в приконтурной зоне карьера // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 4. — С. 85—95. DOI 10.25018/0236-1493-2020-4-0-85-95.

8. McKenzie C. K. Blasting near open pit walls. APSSIM. 2016. Pp. 83—94. DOI: 10.36487/ ACG_rep/1604_0.5_McKenzie.

9. Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. — М.: Наука, 1966. — 687 с.

10. Харитон Ю. Б. Сборник научных статей. — Саров: ВНИИЭФ, 2003. — 451 с.

11. Адушкин В. В., Соловьев С. П. Генерация электрического и магнитного поля при воздушных, наземных и подземных взрывах // Физика горения и взрыва. — 2004. — Т. 40. — № 6. — С. 42—51.

12. Садовский М. А. Геофизика и физика взрыва: избранные труды. — М.: Наука, 2004. — 440 с.

13. Асиновский Э. И., Лебедев Е. Ф., Леонтьев А. А. и др. Взрывные генераторы мощных импульсов электрического тока. — М.: Наука, 2002. — 399 с.

14. Орленко Л. П. Физика взрыва и удара: учебное пособие для вузов. — М.: Физматлит, 2006. — 304 с.

15. Мосинец В. Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. — М.: Недра, 1976. — 271 с.

16. Qidong G., Wenbo L., Yingguo H., Zhaowei Y., Peng Y., Ming C. An evaluation of numerical approaches for S-wave component simulation in rock blasting // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2017, Vol. 9, No 5, pp. 830—842. DOI: 10.1016/j. jrmge.2017.05.004.

17. Кук М. А. Наука о промышленных взрывчатых веществах: пер. с англ. — М.: Недра, 1980. — 453 с.

18. Сенук В. М. Импульс взрыва и условия более полного использования его на дробление массивов крепких пород при скважинной отбойке // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 1979. — № 1. — С. 28—34.

19. Методика обеспечения сейсмобезопасной технологии ведения взрывных работ. — Свердловск: ИГД МЧМ СССР, 1984. — 12 с.

20. Tripathy G. R., Shirke R. R., Kudale M. D. Safety of engineered structures against blast vibrations. A case study // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2016. Vol. 8. No 2. Pp. 248—255. DOI: 10.1016/j.jrmge.2015.10.007.

21. Ak H., Konuk A. The effect of discontinuity frequency on ground vibrations produced from bench blasting: a case study // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2008. Vol. 28. No 9. Pp. 686—694. DOI: 10.1016/j.soildyn.2007.11.006.

22. Ak H., Iphar M., Yavuz M., Konuk A. Evaluation of ground vibration effect of blasting operations in a magnesite mine // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2009. Vol. 29. No 4. Pp. 669—676. DOI: 10.1016/j.soildyn.2008.07.003.

23. Kumar R., Choudhury D., Bhargava K. Determination of blast-induced ground vibration equations for rocks using mechanical and geological properties // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2016. Vol. 8. No 3. Pp. 341—349. DOI: 10.1016/j. jrmge.2015.10.009.