Обоснование предельного интервала замедления для снижения сейсмического действия массовых взрывов на карьерах

Рассмотрено определение предельного интервала замедления, при котором взаимодействие сейсмовзрывных волн (СВВ) (кумулятивный эффект) от короткозамедленного взрыва соседних зарядов ВВ будет отсутствовать. На основе анализа технической литературы разработана физическая модель взаимодействия сейсмовзрывных волн при короткозамедленном взрывании зарядов ВВ в трещиноватом массиве. При взрыве первого заряда ВВ под действием давления продуктов детонации формируется волна деформаций, которая движется от образующей скважины до внешней границы зоны раздавливания. Далее от внешней границы зоны раздавливания происходит излучение СВВ. пр Получены формулы для определения предельного интервала замедления ( ) при КЗВ зарядов ВВ на карьерах. Математическим анализом установлено, что с увеличением детонационных характеристик ВВ  необходимо увеличивать, с увеличением прочности  пород и степени трещиноватости массива — уменьшать. Проведены численные расчеты пр в зависимости от диаметра зарядов ВВ, предела прочности пород на сжатие, степени трещиноватости горного массива. Получены предельные значения интервала замедления при взрывании массивов с различной категорией трещиноватости в стандартных условиях. Проведено сравнение расчетов  с практическими данными, что говорит о правомерности формул. После проведения промышленных испытаний описанные исследования, возможно, позволят внести в правила ведения взрывных работ соответствующие уточнения с целью снижения сейсмического действия массовых взрывов.

Тюпин В. Н. Обоснование предельного интервала замедления для снижения сейсмического действия массовых взрывов на карьерах // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 12. – С. 67–76. DOI: 10.25018/0236_1493_ 2022_12_0_67.

Тюпин Владимир Николаевич — д-р техн. наук, профессор, e-mail: tyupinvn@mail.ru, Белгородский государственный национальный исследовательский университет, ORCID ID: 0000-0002-3709-0957.

1. Садовский М. А. Сейсмика взрывов и сейсмология // Известия АН СССР. Физика Земли. — 1987. — № 11. — С. 34—42.

2. Адушкин В. В., Спивак А. А. Подземные взрывы. — М.: Наука, 2007. — 579 с.

3. Мосинец В. Н. Дробление и сейсмическое действие взрыва в горных породах. — М.: Недра, 1976. — 270 с.

4. Кутузов Б. Н. Безопасность взрывных работ в горном деле и промышленности. Учебное пособие. — М.: Изд-во «Горная книга», Изд-во МГГУ, 2009. — 670 с.

5. Совмен В. К., Кутузов Б. Н., Марьясов А. Л., Эквист Б. В., Токаренко А. В. Сейсмическая безопасность при взрывных работах. — М.: Изд-во «Горная книга», 2002. — 228 с.

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

7. Цейтлин Я. И., Смолий Н. И. Сейсмические и ударные воздушные волны промышленных взрывов. М.: Недра, 1981. — 192 с.

8. Цибаев С. С., Ренев А. А., Позолотин А. С., Мефодьев С. Н. Оценка влияния динамических сейсмических воздействий на устойчивость подземных горных выработок // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 2. — С. 101—111. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-2-0-101-111.

9. Wang W. H., Leng Z. D., Lu W. B. Effect of free face numbers on blasting vibration in rock blasting // Mining and Metallurgical Engineering. 2018, vol. 38, no. 6, pp. 17—22. DOI: 10.3969/j.issn.0253-6099.2018.06.004.

10. Chen-Yang Ma, Li Wu, Miao Sun, Qing Yuan Time-frequency analysis of blasting seismic signal based on CEEMDAN // Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition). 2020, vol. 48, no. 3, pp. 76—82. DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.190179.

11. Zhang S. H., Liu L. S., Zhong Q. L., Qiu J. M., Zhong W. Energy distribution characteristics of blast seismic wave on open pit slope // Journal of Vibration and Shock. 2019, vol. 38, no. 7, pp. 224—232. DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.07.032.

12. Gui Y. L., Zhao Z. Y., Jayasinghe L. B., Zhou H. Y., Goh A. T. C., Tao M. Blast wave induced spatial variation of ground vibration considering field geological conditions // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2018, vol. 101, pp. 63—68. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2017.11.016.

13. Manchao H., Fuqiang R., Dongqiao L. Rockburst mechanism research and its control // International Journal of Mining Science and Technology. 2018, vol. 28, no. 5, pр. 829—837.

14. Бульбашева И. А. Управление сейсмическим воздействием взрывов на опоры ЛЭП при открытой разработке месторождений. Автореф дис. канд. техн. наук, специальность 25.00.20. — СПб: СПбГУ, 2019. — 19 с.

15. Коршунов Г. И., Бульбашева И. А., Афанасьев П. И. Исследование сейсмического воздействия на линии электропередач при ведении взрывных работ // Безопасность труда в промышленности. — 2019. — № 4. — С. 39—43.

16. Зыков В. С., Иванов В. В., Соболев В. В. Исследование влияния массовых промышленных взрывов на устойчивость подземных горных выработок при открыто-подземной разработке угольных месторождений // Безопасность труда в промышленности. — 2018. — № 11. — С. 19—23.

17. Тюпин В. Н., Хаустов В. В. Зависимость геомеханического состояния трещиноватого массива от интервала замедления в зоне сейсмического действия массовых взрывов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2. — С. 45—54. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-2-0-45-54.

18. Тюпин В. Н., Рубашкина Т. И. Инженерные формулы расчета размеров зон разрушения и деформирования трещиноватых массивов взрывом на карьерах Забайкалья // Горный журнал. — 2021. — № 7. — С. 40—44. DOI: 10.17580/gzh.2021.07.06.

19. Тюпин В. Н. Длительность воздействия сейсмовзрывных волн на охраняемые объекты при массовых взрывах на карьерах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 4. — С. 124—133. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-4-0-124.

20. Ржевский В. В., Новик Г. Я. Основы физики горных пород. — М.: Недра, 1978. — 390 с.

21. Кутузов Б. Н., Лемеш Н. И., Плужников В. Ф. Классификация горных пород по взрываемости для карьеров // Горный журнал. — 1979. — № 3. — С. 41—43.

22. Маслов И. Н., Сивенков В. И., Иляхин С. В., Брагин П. А., Горинов С. А. Промышленные эмульсионные взрывчатые вещества и системы инициирования во взрывном деле. — М.: ВНИИгеосистем, 2018. — 416 с.