Изучение промышленной сейсмики для уточнения методики оценки влияния взрывов на устойчивость охраняемых объектов

Жариков С.Н., Кутуев В.А.
Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация
Горная Промышленность №1S / 2023 стр. 122-127

Резюме: В статье изложены результаты исследований, заключающиеся в изучении особенностей пространственно-временного распространения сейсмовзрывных волн от технологических взрывов, по данным, полученным сейсморегистраторами, установленными на земной поверхности, для повышения уровня промышленной безопасности, устойчивости откосов и более рационального использования прибортовых запасов месторождений полезных ископаемых, разрабатываемых открытым способом. Для достижения поставленной цели были решены основные задачи исследования: изучено сейсмическое действие технологических взрывов на охраняемые объекты и законтурный массив в различных горно-геологических условиях сложноструктурных месторождений Урала, Сибири и Казахстана с использованием прямых натурных измерений, а также проанализированы данные других исследователей, занимающихся вопросами промышленной сейсмики взрывов; выполнен анализ отклонений фактических колебаний массива горных пород от расчетных значений при разных коэффициентах грунтовых условий, и получены уточняющие зависимости для расчета допустимых скоростей колебаний горного массива, основанные на физико-механических свойствах горных пород при их различном структурном ослаблении; на основе данных о свойствах горных пород и распространении в них сейсмических колебаний при массовых взрывах разработан экспресс-метод, позволяющий определять сейсмобезопасные параметры буровзрывных работ в приконтурной зоне карьера для обеспечения устойчивости откосов, а также прогнозировать сейсмическое воздействие взрывных работ на охраняемые объекты.

Ключевые слова: скорость колебаний массива горных пород, сейсмическое воздействие, промышленная сейсмика, взрывные работы, структурное ослабление горного массива, скоростная характеристика, отражающая свойства пород, устойчивость откосов карьеров

Благодарности: Исследования выполнены в рамках Государственного задания №075-00412-22 ПР, темы 1 (2022-2024): Методологические основы стратегии комплексного освоения запасов месторождений твердых полезных ископаемых в динамике развития горнотехнических систем (FUWE-2022-0005), рег. №1021062010531-8-1.5.1, а также при дополнительном привлечении хоздоговорных средств.

Для цитирования: Жариков С.Н., Кутуев В.А. Изучение промышленной сейсмики для уточнения методики оценки влияния взрывов на устойчивость охраняемых объектов. Горная промышленность. 2023;(S1):122–127. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S1-122-127

Информация о статье

Поступила в редакцию: 12.01.2023

Поступила после рецензирования: 01.02.2023

Принята к публикации: 03.02.2023

Информация об авторах

Жариков Сергей Николаевич – кандидат технических наук, заведующий Лабораторией разрушения горных пород, ведущий научный сотрудник, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Кутуев Вячеслав Александрович – научный сотрудник, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург, Российская Федерация

Список литературы

1. Совмен В.К., Кутузов Б.Н., Марьясов А.Л., Эквист Б.В., Токаренко А.В. Сейсмическая безопасность при взрывных работах. М.: Горная книга; 2012. 228 с.

2. Адушкин В.В., Соловьев С.П. Генерация электрического и магнитного поля при воздушных, наземных и подземных взрывах. Физика горения и взрыва. 2004;40(6):42–51. Режим доступа: https://www.sibran.ru/journals/issue.php?ID=120225&ARTICLE_ID=124947

3. Садовский М.А. Геофизика и физика взрыва: избранные труды. М.: Наука; 2004. 440 с.

4. Фортова В.Е. (ред.). Взрывные генераторы мощных импульсов электрического тока. М.: Наука; 2002. 397 с.

5. Орленко Л.П. Физика взрыва и удара. М.: Физматлит; 2006. 303 с.

6. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. М.: Недра; 1976. 271 с.

7. Адушкин В.В., Спивак А.А. Геомеханика крупномасштабных взрывов. М.: Недра; 1993. 319 с. Режим доступа: https://www. geokniga.org/books/4597?ysclid=ldoieddbpb682045773

8. Гриб Г.В., Гриб Н.Н., Пазынич А.Ю., Петров Е.Е. Зависимость сейсмического действия взрыва в массиве горных пород от технологических условий ведения буровзрывных работ. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012;14(18):2112–2117. Режим доступа: http://www.ssc.smr.ru/media/journals/izvestia/2012/2012_1_2112_2117.pdf

9. Башков В.И., Еременко А.А., Машуков И.В. Оценка сейсмического воздействия массового взрыва на здания в районе Таштагольского месторождения. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016;(2):160–171.

10. Гончаров А.И., Куликов В.И., Еременко А.А. Сейсмическое действие взрывов в рудниках и карьерах. Записки Горного института. 2007;171:175–180. Режим доступа: https://pmi.spmi.ru/index.php/pmi/article/view/7686

11. Меньшиков П.В., Таранжин С.С., Флягин А.С. Исследование сейсмического воздействия на здания и сооружения города Cатки при ведении взрывных работ на Карагайском карьере в стесненных условиях. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020;(3-1):383–398. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-31-0-383-398

12. Картузов М.И., Паздников Н.В., Фадеев А.Б. и др. Методика обеспечения сейсмобезопасной технологии ведения взрывных работ. Свердловск: ИГД МЧМ СССР; 1984. 12 с.

13. Жариков С.Н., Кутуев В.А. Анализ сейсмического эффекта в различных породах и грунтовых условиях. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020;(12):44–53. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-12-0-44-53

14. Zharikov S.N., Kutuev V.A. Study of permissible dynamic load on high-pressure gas pipe laying site in connection with blasting operations during open-pit mining. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;773:012089. https://doi.org/10.1088/1755-1315/773/1/012089

15. Zharikov S.N., Kutuev V.A. Impact of blasting on pit wall rock mass. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;773:012060. https://doi.org/10.1088/1755-1315/773/1/012060

16. Ольховатенко В.Е., Трофимова Г.И., Ожогина Т.В. Методы изучения трещиноватости горных пород. Томск: Изд-во Томского государственного архитектурно-строительного университета; 2015. 80 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/17932? ysclid=ldojh426es832938550

17. Гик Л.Д. Методы изучения трещин и пор горных пород на основе данных акустического каротажа. Физическая мезомеханика. 2008;11(4):67–73.

18. Симоненко Е.П., Долгирев С.С., Кириченко Ю.В. Возможности методов ГИС для изучения трещиноватости. Георесурсы. 2018;20(3-2):267–273. https://doi.org/10.18599/grs.2018.3.267-273

19. Жариков С.Н., Кутуев В.А. Построение номограммы для определения параметров БВР в приконтурной зоне карьера. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020;(3):161–171. https://doi.org/10.25635/r0915-0037-0746-z

20. Протодьяконов М.М., Тедер Р.И., Ильницкая Е.И. и др. Распределение и корреляция показателей физических свойств горных пород. М.: Недра; 1981. 190 с.

21. Мельников Н.В. (ред.). Справочник (кадастр) физических свойств горных пород. М.: Недра; 1975. 279 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/3014?ysclid=ldok856cyv279800912

22. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород. М.: Недра; 1984. 359 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/18747?ysclid=ldokcwsk9i446038766

23. Дортман Н.Б. (ред.). Физические свойства горных пород и полезных ископаемых (петрофизика): справочник геофизика. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра; 1984. 455 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/758?ysclid=ldokjn3won899717717

24. Трубецкой К.Н., Потапов М.Г., Виницкий К.Е., Мельников Н.Н., Алешин Б.Г., Анистратов Ю.И. и др. Открытые горные работы: справочник. М.: Горное бюро; 1994. 590 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/1747?ysclid=ldoklpkh1o785515122

25. Жариков С.Н., Кутуев В.А. Выбор параметров взрывной отбойки в приконтурной зоне карьера. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022;(6):80–88. https://doi.org/10.15372/FTPRPI20220609