Способ определения границы сейсмоопасной зоны в горном массиве

 

Использование: при определении размеров и форм сейсмоопасных зон на карьерах в особенности при крупномасштабных взрывах. Сущность изобретения: способ включает взрывание серии скважинных зарядов в блоке, измерение значений колебательной скорости поверхности массива в пунктах регистрации, расчета сейсмобезопасного расстояния и последующего1 построения границ сейсмоопасных зон. Для определения размеров сейсмоопасных зон в диапазоне расстояний на более пяти длин блока профиль пунктов регистрации располагают перпендикулярно забою блока в сторону выработанного пространства, коэффициенты пропорциональности и показатель степени затухания определяют в одном направлении. Граница сейсмоопасной зоны, расположенной на профиле точек, удаленных от тыла блока на величину сейсмобезопасного расстояния по форме, совпадает с линией забоя взрываемого блока. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759079/03 (22) 13,11.89 (46) 15.12.92. Бюл, М. 46 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Института геофизики АН

УССР (72) В.В.Бойко, В.А.Горбунов и В.Г.Шестопалов (56) Единые правила безопасности при взрывных работах, М.: Недра, 1973.

Авторское свидетельство СССР

N. 1162969, кл, Е 21 С 37/00, 41/00, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦЫ

СЕЙСМООПАСНОЙ ЗОНЫ В ГОРНОМ

МАССИВЕ (57) Использование: при определении размеров и форм сейсмоопасных зон на карьерах в особенности при крупномасштабных взрывах, Сущность изобретения: способ

Изобретение относится к открытой разработке полезных ископаемых и может быть применено при определении размеров и форм сейсмоопасных зон на карьерах в особенности при крупномасштабных взрывах, Известен способ определения сейсмоопасной зоны, основанный на установлении коэффициента пропорциональности и показателя степени затухания по табличным данным, полученным экспериментальным путем для различных типов пород, расчета радиуса сейсмоопасного расстояния и последующего построения круговой сейсмоопасной зоны.

Недостатком этого способа является низкая точность определения параметров Ы 1781428 А1 включает взрывание серии сква>кинных зарядов в блоке, измерение значений колебательной скорости поверхности массива в пунктах регистрации, расчета сейсмобезопасного расстояния и последующего построения границ сейсмоопасных зон. Для определения размеров сейсмоопасных зон в диапазоне расстояний на более пяти длин блока профиль пунктов региСтрации располагают перпендикулярно забою блока s сторону выработанного пространства, коэффициенты пропорциональности и показатель степени затухания определяют в одном направлении, Граница сейсмоопасной зоны, расположенной на профиле точек, удаленных от тыла блока на величину сейсмобезопасного расстояния по форме, совпадает с линией забоя взрываемого блока.

3 ил.

ЮЮ

1 а сейсмоопасных зон для объектов, в диапа-, 00 зоне расстояний не более пяти длин блока.

Это связано с тем, что табличные данные не,ф», учитывают размеры и конфигурацию взры- ) ваемого блока, а также расстояния до охра-: Ср няемых объектов.

Построение границ сейсмоопасных зон . производят из предположения, что они имеют форму круга.

Наиболее близким техническим решением иэ известных является способ определения сейсмоопасных зон, заключающийся в экспериментальном установлении коэффициента пропорциональности и показателя степени затухания в перпендикулярном и параллельном направлениях раскрытым

1781428

25

30 дующим образом, 35

50 трещинам горного массива и построении эллептической границы сейсмоопасной зоны.

Недостатком такого способа является также низкая точность определения параметров сейсмоопасных зон для объектов, расположенных на профиле точек, удаленных в тыл массива от блока на расстоянии не более пяти размеров блока. Это обусловлено тем, что в рассматриваемом способе определение параметров сейсмоопасности не учитывается форма конфигураций взрываемого блока и его длййа и,как следствие, искажение реальной границы сейсмоопасности охраняемых объектов, расположенных от взрыва на расстоянии R <54

"L(L — длина блока).

Целью изобретения является повышение точности определения границы в диапазоне до пяти длин блока.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу определяют длину блока, устанавливают коэффициент пропорциональности, показатель степени затухания по профилю в тыл взрываемого блока, определяют сейсмобезопасное расстояние, затем на плане гор- ных работ строят границу сейсмоопасной зоны. расположенной на профиле точек, удаленных от тыла блока на расстоянии не более пяти размеров блока, по форме совпадающей с линией взрываемого блока.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что определяется длина блока, коэффициент пропорциональности, показатель степени затухания. размер сейсмобезопасного расстояния определяется в тыл взрываемого блока и нанесения на плане горных работ границы сейсмоопасной зоны в форме линии забоя (взрываемого блока).

Граница сейсмобезопасности при условии, когда длина взрываемого блока больше или равна пяти расстояниям, на которых расположены охраняемые объекты, будет повторять форму очерчевающую линию за- 4 боя взрываемого блока.

При осуществлении предлагаемого способа определения сейсмоопасных зон признаки, отличающие данный способ от прототипа, обеспечивают повышение точности в определении сейсмобезопасного расположения охраняемых объектов от взрыва, что позволяет обеспечить сохранность объектов,тем самым снизить затраты на их ремонт и поддержание.

Обоснованность того, что на расстояниях R 5 L граница сейсмоопасной зоны имеет форму линии взрываемого забоя, вытекает иэ выполняемых экспериментальных исследований по изучению характера распределения изосейм при взрывном разрушении горных пород на карьерах.

На фиг. 1 приведен график зависимости скорости смещения от расстояния R, полученный при массовом взрыве заряда с общей массой Q -50000 кг и Q = 30000 кг и длиной взрываемого блока L-50 м.

Анализ графика, приведенного на фиг, 1, показывает, что длина блока влияет на изменение скорости колебаний V только в зоне расстояний R(5 (250 м . ), где кривые имеют крутую кривизну, затем с увеличением расстояния скорость колебаний уменьшается по наклонной прямой.

Приведенные замеры скорости смещения в тыл массива по пяти профильных линий (1-У) позволили получить данные для построения линий равных скорости смещений (иэосейм).

Построенные на плане горных работ в тыл массива изосеймы 2 только на расстоянии R 5 L имеют форму, очерчевающую линию забоя взрываемого забоя 1, а далее (фиг. 2) эта зона переходит в окружность 3.

Предлагаемое техническое решение поясняется фиг. 3, на которой представлены взрываемый блок с длиной L, профиль I-1 с установкой сейсмоприемников в точках 2 и

3. расстояние от взрываемого блока до точек регистрации колебаний гз и l3, граница сейсмоопасности 4 с радиусом R4.

Предлагаемый способ реализуется слеВ тыл взрываемого блока 1 по профилю

1-1 в точках 2 и 3 на расстоянии гр - (50 5)L и гз 5 L устанавливают сейсмоприемник и производят. регистрацию колебаний от взрыва, проведенного на блоке 1.

Запись колебаний в каждой точке производится одновременно с получением осциллограмм взрыва.

По расшифровке осциллограмм взрыва определяют скорости колебаний в каждой точке замера Vz и Чз. Подставляя эти значения скоростей в формулу M.À.Ñàäîâñêîãî, получают систему уравнений

55 Имея значения максимальной массы за. ряда взрываемой мгновенно в группе Q (onределяется из схемы короткозамедленного взрывания применяемой на блоке), расстояние от взрыва до каждой точки r2 и гз опре1781428

R4 (— ") Q, м

120

20

0 д(у f00 300 4

Фи.г. f,к деляют коэффициенты К и из решения системы уравнения (1).

Для охраняемых объектов, которые расположены на профиле точек, удаленных в тыл массива только в зоне расстояний более 5 пяти размеров блока с заданной допустимой скоростью колебаний (Ч), определяют сейсмобеэопасное расстояние R4 по формуле.

Затем,на плане горных работ на расстоянии R4 строят границу (зону) сейсмоопас-. ности с контуром 4, по форме совпадающей 15 с линией забоя взрываемого блока 5 (см, фиг. 3).

Использование предлагаемого способа определения сейсмоопасных зон в горных массивах по сравнению с прототипом и из- 20 вестными аналогами позволяет s результате повышения точности определения, размеров сейсмоопасных эон обеспечить безопасную эксплуатацию охраняемых объектов, расположенных в зоне расстояний 25

R 5 б, тем самым снизить затраты на их ремонт и поддержание, а в некоторых случаях исключить необоснованный перенос объектов на другие площади или закрытие карьера.

Формула изобретения

Способ определения границы сейсмоопасной зоны в горном массиве, включающий взрывание серии скважинных зарядов в исследуемом блоке, регистрацию сейсмоколебаний по крайней мере в двух пунктах, измерение значений колебательной скорости поверхности массива в пунктах регистрации, по которым находят коэффициент пропорциональности и показатель затухания и последующий расчет сейсмобеэопасного расстояния, по которому устанавливают границу сейсмоопасной зоны, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения границы в диапазоне до пяти длин блока, определяют длину блока и линию забоя взрываемого блока, профиль пунктов регистрации располагают перпендикулярно забою блока в сторону выработанного пространства, а границу сейсмоопасной зоны строят геометрически подобной линии забоя блока на сейсмобеэопасном расстоянии, Редактор

Составитель Ю. Лупичев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л. Филь

Заказ 4262 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101