Способ определения границы сейсмоопасной зоны в горном массиве Советский патент 1992 года по МПК E21C39/00 

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

сейсмоопасных зон для обьектов, в диапазоне расстояний не более пяти длин блока. Это связано с тем, что табличные данные не учитывают размеры и конфигурацию взрываемого блока, а также расстояния до охраняемых объектов.

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

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

со .

ь N3 00

трещинам горного массива и построении эллептической границы сейсмоопасной зоны.

Недостатком такого способа является также низкая точность определения параметров сейсмоопэсных 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 конфигурации взрываемого блока и его и,как следствие, искажение реальной границы сейсмоопасности охраняемых объектов .расположенных от взрыва на расстоянии R 5 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 сейсмо- безопасное расстояние, затем на плане горных 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 сей- смобезопасного 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 забоя 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 объектовдем 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 из выполняемых экспериментальных

0

5

0

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 (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 (изосейм).,

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 5 (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 rz и гз, граница сейсмоопасности 4 с радиусом RA.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом,

В тыл взрываемого блока 1 по профилю 1-1 в точках 2 и 3 на расстоянии Г2 (50-5)1 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 V2 и Va. Подставляя эти значения скоростей в формулу М.А.Садовского, получают систему уравнений

VrT

) м

)

0

5

0

5

0

Имея значения максимальной массы заряда взрываемой мгновенно в группе Q (определяется из схемы короткозамедленного взрывания применяемой на блоке), расстояние от взрыва до каждой точки rz и гз определяют коэффициенты К и v из решения системы уравнения (1).

Для охраняемых объектов, которые расположены на профиле точек, удаленных в тыл массива только в зоне расстояний более пяти размеров блока с заданной допустимой скоростью колебаний V, определяют сейсмобезопасное расстояние по формуле

-(ТТГ)1

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

Использование предлагаемого способа определения сейсмоопасных зон в горных массивах по сравнению с прототипом и известными аналогами позволяет в результате повышения точности определения размерор сейсмоопасных зон обеспечить безопасную эксплуатацию охраняемых объектов, расположенных в зоне расстояний R 5 L. тем самым снизить затраты на их ремонт и поддержание, а в некоторых случаях исключить необоснованный перенос объектов на другие площади или закрытие карьера.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ определения границы сейсмоо- пасной 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 сейсмобезо- пасного 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 сейсмобезопасном расстоянии.

7Г

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 сейсмобезо- пасного 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 пока- затель степени затухания определяют в одном направлении. Граница сейсмоопасной зоны, расположенной на профиле точек, удаленных от тыла блока на величину сейс- мобезопасного расстояния по форме, совпадает с линией забоя взрываемого блока. 3 ил.