Способ определения границы сейсмоопасной зоны в горном массиве

(51)5 Е 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИЯМ Н о форме, совваемого блока.еВ. ЬЗСО оба являетс я параметро ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Института геофизики АН УССР(56) Единьге правила безопасности при взрывных работах, М.: Недра, 1973.Авторское свидетельство СССР М 1162969, кл, Е 21 С 37/00, 41/00, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕ ЕЛЕНИЯ ГРАНИЦЫ Д ЙСМООПАСНОЙ ЗОНЫ В ГОРНОМ(57) Использование: при определении размеров и форм сейсмоопасных зон на карьерах в особенности при крупномасштабных взрывах, Сущность изобретения: способ Изобретение относится к открытой раэаботке полезных ископаемых и может быть рименено при определении размеров и форм сейсмоопасных зон на карьерах в осоенности при крупномасштабных взрывах,Известен способ определения сейсмооасной зоны, основанный на установлении оэффициента пропорциональности и покаателя степени затухания по табличным анным, полученным экспериментальным утем для различных типов пород, расчета адиуса сейсмоопасного расстояния и поледующего построения круговой сейсмооасной зоны.Недостатком этого спос я изкая точность определени в включает взрывание серии скважинных 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 в сторону выработанного пространства, коэффициенты пропорциональности ипоказатель степени затухания определяют в одном направлении, Граница сейсмоопасной зоны, расположенной на профиле точек, удаленных от тыла блока на величину сейсмобезопасного расстоянпадает с линией забоя вз3 ил. сейсмоопасных зон для объектов, 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, чтоони 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 перпендикуляоном и параллельном направлениях раскрытым10 15 20 25 30 дующим образом 35 40 Ч 2-К ( ) 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 блокаи его длййа и,как следствие, искажение реальной границы сейсмоопасности охраняемых объектов, расположенных от взрыва на расстоянии В 5 чЦ - 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 степенизатухания 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 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 В5граница 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 В, полученный при массовом взрыве заряда с общей массой О " 50000 кг и 0 = 30000 кг и длиной взрываемого блока-50 м. Анализ графика, приведенного на фиг, 1, показывает, что длина блока влияет на изменение скорости колебаний Ч только в зоне расстояний В 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 В5 . 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 , профиль 1-1 с установкой сейсмоприемников в точках 2 и 3, расстояние от взрываемого блока до точек регистрации колебаний г 2 и гз, границасейсмоопасности 4 с радиусом В 4. Предлагаемый способ реализуется слеВ тыл взрываемого блока 1 по профилю 1-1 в точках 2 и 3 на расстоянии г 2 - (50-5)1. и гз5устанавливают 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 каждойточке замера Ч 2 и Чз. Подставляя эти значения скоростей в формулу М.А,Садовского,получают систему уравнений 55 Имея значения максимальной массы за. ряда взрываемой мгновенно в группе 0 (определяется из схемы короткозамедленного взрывания применяемой на блоке), расстояние от взрыва до каждой точки г 2 и гз опре1781428 10 12 60 2 деляют коэффициенты К и у 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 Я 4 по формуле. Затем,на плане горных работ на расстоянии В 4 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 вестными аналогами позволяет в результате повышения точности определения, размеров сейсмоопасных зон обеспечить безопасную эксплуатацию охраняемых объектов, расположенных в зоне расстояний 25 й5 Ь, тем самым снизить затраты на их ремонт и поддержание, а в некоторых случаях исключить необоснованный перенособъектов на другие площади или закрытиекарьера. 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 сейсмобезопасного расстояния, по которому устанавливают границу сейсмоопасной зоны, о т л и ч а ю щ и й с я 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,1781128 Составитель Ю. ЛупичевТехред М.Моргентал Корректор Л. ф еда ктор роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул,Гагарина, 10 Заказ 4262 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по из 113035, Москва, Ж, РПодписноеетениям и открытиям при ГКНТ СССРшская наб., 4/5