Обеспечение сейсмической безопасности взрывных работ

В условиях отработки  запасов ряда месторождений, разрабатываемых буровзрывным способом в карьерах, шахтах и рудниках, все чаще возникает вопрос обеспечения безопасности при сейсмических воздействиях, вызываемых взрывными работами, на ближайшие здания и сооружения.
 

В последние годы типичной является ситуация, когда разработка осложняется серьезными ограничениями, связанными с приближением фронта горных работ к жилым массивам, в связи с чем приходится сокращать объем добычи и даже пересматривать запасы.

Кроме возможных ограничений объемов добычи, на предприятия периодически могут поступать обращения от собственников охраняемых объектов, которые в последующем приводят к внеплановым проверкам со сторон контролирующих органов.

Лаборатория ПТС ГИ УрО РАН производит работы по исследованию сейсмического воздействия наземных и подземных взрывов. Опыт работ на различных горнодобывающих предприятиях позволил разработать и опробовать комплексную методику проведения измерений, обработки и интерпретации результатов.
 

Сейсмограмма взрыва и модуль полного вектора скоростей смещения Пример зависимости амплитуды сейсмической волны от приведенного расстояния Пример карты пространственной изменчивости коэффициентов усиления сейсмических волн грунтами, рассчитанных разработанным комплексом методов

 

     Данный вид работ выполняется в соответствии с действующими нормативными документами:
— Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности
“Правила безопасности при взрывных работах”. М.: Норматика, 2016.
— ГОСТ Р 52892-2007. Вибрация и удар. Вибрация зданий. Измерение вибрации
и оценка ее воздействия на конструкцию. М.: Стандартинформ, 2008.
— РБ Г-05-039-96. Руководство по анализу опасности аварийных взрывов и определению
параметров их механического действия. М.: НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России, 2000.

Исследования сейсмического воздействия производятся с использованием комплекта современного сейсмологического оборудования (это последние модели сейсмических датчиков западных производителей, а также разработанный в лаборатории ПТС сейсмический регистратор Ермак-5).

Решение задачи обеспечения сейсмической безопасности взрывных работ возможно благодаря использованию специального программного продукта, разработанного в лаборатории ПТС — система учета и планирования взрывных работ на горнодобывающих объектах BlastManager. Данное программное обеспечение позволяет заранее спланировать и оптимизировать параметры БВР для конкретного блока таким образом, чтобы все объекты на охраняемой территории не испытывали сверхнормативных нагрузок.
 

Результаты выполненных работ позволили детально изучить влияние на сейсмический эффект взрывных работ следующих факторов:
— расстояние от источника до точки измерения;
— максимальный заряд, приходящийся на одну ступень замедления;
— затухание сейсмических волн на пути их распространения от места
взрыва к охраняемому объекту;
— условия и способы взрывания (тип ВВ, форма заряда, качество
забойки, корректность работы системы инициирования,
нагрузка на заряд и др.);
— латеральная изменчивость грунтовых условий
на охраняемой территории;
— направление инициирования зарядов взрываемого блока;
— геология участка места взрыва;
— рельеф местности.

Фрагмент диалогового окна программы BlastManager — системы учета
и планирования взрывных работ на горнодобывающих объектах

 

Пример неточности работы неэлектронной системы инициирования Модельная зависимость уровня сейсмического эффекта от величины замедления

 

Программное обеспечение BlastManager:
— выполняет прогноз уровня сейсмических колебаний грунта в основании каждого охраняемого объекта;
— сравнивает прогнозный уровень колебаний с допустимыми;
— предоставляет прогноз уровня сейсмических колебаний на верхних этажах объектов ( при наличии);
— выполняет расчет расстояния от центра блока до каждого охраняемого объекта;
— выполняет расчет допустимых безопасных расстояний по ФНП;
— выполняет расчет допустимой массы одиночного заряда по ФНП;
— после проведения взрывных работ программа предоставляет сведения по отклонениям прогнозных значений сейсмических колебаний
от фактических измеренных;
— при составлении проекта массового взрыва определяет диапазон замедлений, обеспечивающих минимальный сейсмический эффект;
— заказчик самостоятельно имеет возможность оценить корректность работы системы инициирования по каждому блоку.
 

Горный институт УрО РАН предлагает следующие виды работ:

 

Вид работ Цель Результат

Проверка корректности работы применяемых средств инициирования
 
Оценка качественных характеристик применяемых средств инициирования.
 
Отчет с результатами исследований.

Изучение сейсмического воздействия от взрываемого блока/блоков
 
Оценка безопасности сейсмического воздействия
в отношении определенных охраняемых объектов.
 
Протокол с результатами измерения уровня сейсмических колебаний.

Оценка сейсмического воздействия для конкретных горно-геологических условий.
 
Определение возможности вовлечения запасов сырья, имеющих ограничения по сейсмическим параметрам.
 
Отчет с предоставлением оптимальных параметров взрывных работ.

Мониторинг сейсмического воздействия при проведении взрывных работ.
 
1. Обеспечение сейсмической безопасности в отношении охраняемых объектов.
2. Разработка рекомендаций по оптимизации параметров БВР для снижения сейсмического эффекта взрывов.
 
1. Специальное программное обеспечение для учета и планирования взрывных работ позволяющее заранее спланировать и оптимизировать параметры БВР.
2. Постоянный сейсмологический мониторинг взрывных работ посредством стационарных сейсмологических станций.
3. Протоколы измерения уровня сейсмических колебаний по каждому произведенному взрыву с описанием нормативных и фактических нагрузок для каждого охраняемого объекта.

 

Преимущества режимного сейсмологического мониторинга, выполняемого лабораторией природной и техногенной сейсмичности ГИ УрО РАН:
— полный контроль сейсмической безопасности буровзрывных работы.
— работы сопровождаются высококвалифицированными сотрудниками лаборатории природной и техногенной сейсмичности ГИ УрО РАН
с применением современного сейсмологического оборудования и методов исследования.
— по запросу Заказчика предоставляются необходимые дополнительные заключения.
— в период действия договора производится уточнение разработанной модели за счет дополнения данными о новых взрывах.
— предприятие получает Протоколы измерений уровня сейсмических колебаний по каждому произведенному взрыву с описанием нормативных и фактических нагрузок для каждого охраняемого объекта.
— по результатам НИР, предприятие имеет возможность внести изменения в Типовой проект производства буровзрывных работ согласно п. 165 и п. 844 ФНП
«Правила безопасности при взрывных работах».
— при необходимости, материалы НИР могут быть включены в ТЭО и подсчет запасов при обосновании прироста или списания запасов.

Комментарии запрещены.