СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ Советский патент 1998 года по МПК G01V1/104 

Изобретение относится к взрывным работам и инженерной сейсмологии и может быть использовано при рыхлении грунтов взрывом в строительстве, а также при проведении экспериментальных исследований, например при имитации сейсмических воздействий (нагрузок).

Известен способ, основанный на регистрации комплектом приборов импульсов сейсмических волн в качестве опорного сигнала времени и акустических волн, возникающих в атмосфере от взрыва, с последующим анализом записи, который сводится к подсчету (на записи) числа импульсов, принимаемых равным числу взрывов [1].

К недостаткам данного способа следует отнести малый диапазон контролируемых величин.

Наиболее близким техническим решением является способ ведения взрывных работ с регистрацией колебаний грунта и контролем параметров взрывов зарядов [2].

Способ включает в себя следующие операции: выбор (подбор) регистрирующего канала, состоящего из датчика упругих волн и регистратора), установку в пределах ближней зоны датчиков упругих волн, выполнение короткозамедленных взрывов (КЗВ), регистрацию упругих колебаний грунта и охранных объектов, интерпретацию материалов регистрации [в части амплитудно-частотных характеристик (АХЧ)], установление эмпирических зависимостей и прогноз по ним уровня сейсмовзрывных воздействий.

Однако известный способ не позволяет контролировать раздельно конкретные параметры взрывных работ: число зарядов в группе, время замедления между взрывами отдельных зарядов, величину массы каждого заряда в группе, устанавливать случай отказов, а также их местонахождение в общем взрыве.

Целью изобретения является повышение надежности способа за счет обеспечения контроля числа и параметров взрывов одиночных зарядов в группе.

Поставленная цель достигается тем, что в способе ведения взрывных работ, включающем подрыв группы зарядов, регистрацию колебаний грунта и контроль параметров взрывов зарядов группы, взрывы одиночных зарядов группы осуществляют с интервалом замедления, равным или превышающим период наиболее низкочастотной составляющей колебаний грунта, возникающих при взрыве, а контроль параметров взрывов зарядов группы осуществляют путем анализа результатов регистрации колебаний грунта с выделением каждого взрыва по вступлениям прямых волн и амплитуде.

При этом период наиболее низкочастотной составляющей колебаний грунта определяют путем подрыва одиночного камуфлетного заряда и регистрации возникающих колебаний.

На фиг. 1 изображена схема проведения работ; на фиг. 2 - запись одиночного взрыва; на фиг. 3 - запись КЗВ из шести скважинных зарядов; на фиг. 4 - запись КЗВ при наличии отказа.

На фиг. 1 изображен сейсмоприемник 1, установленный в ближней зоне взрыва от взрываемых скважин 2, регистратор видимой записи 3, контрольная скважина 4, расстояние 5 между взрывными скважинами 2 и сейсмоприемником 1, расстояние 6 между рядами скважин и расстояние 7 между скважинами в ряду.

На фиг. 2 показана амплитуда 8 прямой волны, период 9 прямой волны, длительность 10 прямой волны, период 11 наиболее низкочастотных зарегистрированных колебаний, длительность 12 колебаний грунта.

Способ осуществляют в следующей последовательности. Сейсмическое воздействие при испытаниях производят с помощью скважинных зарядов, например, в следующих условиях.

Взрывная зона состоит из двух рядов по 6 - 7 скважин 2 в ряду при шахматном их расположении. Расстояние 6 между рядами и расстояние 7 между скважинами в ряду составляет 2 м. Глубина заложения зарядов в скважинах равняется 2 - 2,1 м, а вес каждого заряда 2 кг. Подрыв зарядов производят с помощью детонирующего шнура, а в качестве замедлителя при взрывании скважинных зарядов используют набор пиротехнических замедлителей (детонационные реле) с собственным интервалом замедления 0,075 с.

Регистрирующий канал составлен из сейсмоприемника с настроенным периодом собственных колебаний 1 с и регистратора типа осциллографа с настроенным периодом измерительного механизма собственных колебаний 0,01 с.

Сейсмоприемник 1, установленный на расстоянии 5, равном 30 м от взрываемого ряда взрывных скважин 2, регистрирует вертикальные перемещения грунта на регистраторе видимой записи 3. Предварительно по записи (см. фиг. 2) от контрольного взрыва контрольной скважины 4 определяют период 9 прямой волны, равный 0,04 с, длительность 10 прямой волны, равную 0,16 с, и амплитуду 8 прямой волны, а также период 11 наиболее низкочастотных зарегистрированных колебаний, равный 0,225 с, и длительность 12 колебаний грунта, равную 0,72 с. На основании этих измерений запись сейсмовзрывных волн в опытной проверке способа производят при скорости движения ленты 125 мм/с, достаточной для разделения прямой волны и наиболее низкочастотных колебаний грунта. После этого взрывают шесть скважинных зарядов по схеме КЗВ с замедлением, равным 0,225 с. Запись сейсмического эффекта взрыва приведена на фиг. 3. На полученной записи четко прослеживаются шесть сейсмических сигналов вступлений, расположенных друг от друга на расстоянии, соответствующем величине замедления, равной периоду 11 наиболее низкочастотных колебаний. Максимальная амплитуда каждого из шести сигналов определяет величину заряда соответствующей скважины. Равные амплитуды вступлений сигналов на записи (см. фиг. 3) указывают, что взорванные скважинные заряды в эксперименте имеют одинаковую массу взрывчатых веществ (ВВ). Полоса пропускания канала регистрации, который составляют сейсмоприемник и регистратор, выбираются в пределах от минимальной величины периодов 9 до максимальной величины периодов 11, равной величине замедления.

На фиг. 4 по записи видно, что из шести зарядов группы взорвались только пять, а третий скважинный заряд не взорвался.

Использование данного способа ведения взрывных работ позволяет осуществить комплексный контроль и обеспечить по сравнению с известным способом следующие преимущества:
контролировать число взорвавшихся зарядов группы и количество ВВ каждого скважинного заряда в группе, а также время (интервал) замедления между взрывами при производстве ВЗВ;
выявить случаи отказов при выполнении КЗВ и установить какой заряд, входящий в группу, не взорвался, определить его местонахождение и своевременно организовать его ликвидацию;
получить полную информацию (комплексные данные) о взрыве при сравнительно небольшой трудоемкости и незначительных затратах по времени.

1. Способ ведения взрывных работ, включающий подрыв группы зарядов, регистрацию колебаний грунта и контроль параметров взрывов группы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет обеспечения контроля числа и параметров взрывов одиночных зарядов в группе, взрывы одиночных зарядов группы осуществляют с интервалом замедления, равным или превышающим период наиболее низкочастотной составляющей колебаний грунта, возникающих при взрыве, а контроль параметров взрывов зарядов группы осуществляют путем анализа результатов регистрации колебаний грунта с выделением каждого взрыва по вступлениям прямых волн и амплитуде.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что период наиболее низкочастотной составляющей колебаний грунта, возникающих при взрыве, определяют путем подрыва одиночного камуфлетного заряда и регистрации возникающих колебаний.

1. Способ ведения взрывных работ, включающий подрыв группы зарядов, регистрацию колебаний грунта и контроль параметров взрывов группы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет обеспечения контроля числа и параметров взрывов одиночных зарядов в группе, взрывы одиночных зарядов группы осуществляют с интервалом замедления, равным или превышающим период наиболее низкочастотной составляющей колебаний грунта, возникающих при взрыве, а контроль параметров взрывов зарядов группы осуществляют путем анализа результатов регистрации колебаний грунта с выделением каждого взрыва по вступлениям прямых волн и амплитуде. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что период наиболее низкочастотной составляющей колебаний грунта, возникающих при взрыве, определяют путем подрыва одиночного камуфлетного заряда и регистрации возникающих колебаний.