Параметры сейсмического действия массовых взрывов в изотропном и сложноструктурном горных массивах карьеров

Опыт ведения взрывных работ в карьерах указывает на неодинаковую интенсивность сейсмического излучения в различных направлениях относительно сторон взрываемого блока. Это связано со многими факторами, в том числе с параметрами массовых взрывов, различными физико-механическими свойствами и параметрами трещиноватости массива горных пород, наличием тектонических разломов вблизи взрываемого блока. В работе установлена зависимость скорости сейсмовзрывных колебаний при массовых взрывах на карьерах в изотропном и анизотропном сложноструктурном горном массиве в различных направлениях относительно сторон взрываемого блока. Обоснованы, приведены формулы расчета, проведены численные расчеты скорости сейсмовзрывных колебаний в различных направлениях относительно взрываемого блока в изотропном и сложноструктурном массивах. Доказана правомерность формул. Формулы определения скорости сейсмовзрывных колебаний можно использовать для оценки влияния параметров массового взрыва, параметров естественно нарушенного массива горных пород на охраняемые объекты, а также для разработки методов снижения сейсмического действия взрыва при ведении взрывных работ на карьерах благодаря численному изменению параметров массового взрыва. Перспективным направлением является исследование влияния закладочного массива и выработанного пространства на скорость сейсмовзрывных колебаний при ведении взрывных работ в рудниках.

Тюпин В. Н. Параметры сейсмического действия массовых взрывов в изотропном и сложноструктурном горных массивах карьеров // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – №12. – С.47 –57.DOI:10.25018/0236_1493_2021_12_0_47.

Тюпин Владимир Николаевич — д-р техн. наук, профессор, ведущий научный сотрудник, e-mail: tyupinvn@mail.ru, Белгородский государственный национальный исследовательский университет.

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

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

3. 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.

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

5. Тюпин В. Н., Анисимов В. Н. Разработка методов сохранения устойчивости открытых поверхностей трещиноватых горных массивов при проведении массовых взрывов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 4. — С. 53—62. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-04-0-53-62.

6. Адушкин В. В., Анисимов В. Н. Геодинамическая и геоэкологическя безопасность и пути ее реализации в регионе КМА / Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и на сопредельных территориях. Материалы VII Международной научной конференции (памяти проф. Петина А.Н.). — Белгород: Изд-во «Политерра», 2017. — С. 13—20.

7. Ляшенко В. И., Дудченко А. Х. Сейсмобезопасная технология подземной разработки урановых месторождений // Безопасность труда в промышленности. — 2012. — № 5. — С. 34—40.

8. Аленичев И. А. Реакция массива горных пород в карьерном пространстве на динамические воздействия при производстве взрывных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 7. — С. 189—195. DOI: 10.25018/0236-1493-20187-0-189-195.

9. 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.

10. 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.

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

12. Kumar R., Choudhury D., Bhargava K. Determination of blast-induced ground vibration equations for rocks us-ing 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.

13. 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.

14. Li J. C., Li N. N., Chai S. B., Li H. B. Analytical study of ground motion caused by seismic wave propagation across faulted rock masses // International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics. 2017, vol. 42, no. 1, pp. 95—109. DOI: 10.1002/nag.2716.

15. Tyupin V. N. Geomechanical behavior of jointed rock mass in the large-scale blast impact zone // Eurasian Mining. 2020, no. 2, pp. 11—14. DOI: 10.17580/em.2020.02.03.

16. Тюпин В. Н. Определение безопасных расстояний при проведении массовых взрывов вблизи выработанного пространства в трещиноватых горных массивах // Взрывное дело. — 2019. — № 122/79. — С. 180—194.

17. Игнатенко И. М., Яницкий Е. Б., Дунаев В. А., Кабелко С. Г. Трещиноватость породного массива в карьере рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК» // Горный журнал. — 2019. — № 10. — С. 11—15. DOI: 10.17580/gzh.2019.10.01.

18. Серый С. С., Агарков И. Б., Коновалов А. В., Агарков Н. Б. Дистанционная оценка ориентировки трещин в откосах уступов карьера с использованием лазерного сканера // Маркшейдерия и недропользование. — 2016. — № 3(83). — С. 54–57.

19. Баум Ф. А., Орленко Л. П., Станюкович К. П., Челышев В. П., Шехтер Б. И. Физика взрыва. — М.: Наука, 1975. — 704 с.