Спосіб зниження сейсмічної дії вибуху на об`єкти

Реферат: Спосіб зниження сейсмічної дії вибуху на об'єкти включає розрахунок сейсмобезпечних параметрів вибухових робіт з наступним бурінням свердловин, їх закладанням вибуховою речовиною та підривання свердловинних зарядів. Відстані між зарядами визначаються на основі суперпозиції сейсмовибухових хвиль, що враховує фізико-механічні властивості порід, детонаційні характеристики вибухових речовин та геометричні параметри свердловинних зарядів, що реалізується за допомогою програмного забезпечення. UA 74530 U (12) UA 74530 U UA 74530 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі гірничої промисловості і може використовуватися при розробці корисних копалин поблизу охоронних об'єктів. Відомі способи розрахунку сейсмобезпечних параметрів вибухових робіт передбачають визначення сейсмобезпечних параметрів вибухових робіт (відстані та маси заряду) на основі формули М.А. Садовського з використанням емпіричних коефіцієнтів, які є унікальними для кожних окремих умов вибуху. Це призводить до необхідності визначати їх експериментальним шляхом і таким чином робить даний спосіб дуже затратним. Так, в "Єдиних правилах безпеки при вибухових роботах" [Единые правила безопасности при взрывных работах. - Киев: Норматив, 1992. - 172 с], у формули для визначення сейсмобезпечної відстані під час вибуху групи зарядів часом уповільнення між вибухами кожного заряду не менше 20 мс та під час одночасного вибуху групи зарядів без уповільнення вводяться коефіцієнти, що характеризують властивості ґрунту в основі охоронного об'єкту, тип споруди і характер забудови, умови вибуху. При цьому, враховується лише загальна маса групи зарядів, що підриваються. Маса окремого заряду та відстань від нього до об'єкту враховується лише, якщо відстань від крайніх зарядів до охоронного об'єкту відрізняється більше ніж на 20 %. При цьому враховуються не всі окремі заряди. Недоліком цього способу є те, що коефіцієнти, які пропонуються для врахування властивостей ґрунту та умов проведення вибуху, не враховують в повній мірі фізико-механічні властивості порід, детонаційні характеристики вибухових речовин та розміщення, геометричні параметри свердловинних зарядів та масу кожного з них, а введення нових коефіцієнтів для врахування різних факторів не може охопити усі імовірні умови ведення вибухових робіт і тому вносить свої неточності в розрахунки. Відомий також спосіб розрахунку сейсмобезпечних параметрів вибухових робіт через допустиму швидкість коливань частинок [Проведення промислових вибухів. Норми сейсмічної безпеки: ДСТУ 4704:2008 - ДСТУ 4704:2008. - [Чинний від 2008-09-15]. - К.: Держспоживстандарт України, 2009. - 11 с. - (Національні стандарти України)], за яким сейсмобезпечна відстань за умов короткоуповільненого висаджування блока гірничих порід рядами розосереджених свердловинних зарядів обчислюється з врахуванням ефективної маси, що характеризує кожний окремий свердловинний заряд із ряду розосереджених зарядів за відношенням до виходу енергії у загальний хвильовий процес у результаті одночасного їх висаджування та взаємодії зарядів через масу окремого свердловинного заряду, відносну відстань між свердловинними зарядами та кількість свердловинних зарядів однакової маси, що висаджують одночасно у групі (на один ступінь уповільнення). Інтегральний коефіцієнт умов вибуху в даному випадку враховує: особливості ґрунту, що підлягає висаджуванню (в залежності від міцності); особливості ґрунту під фундаментом будівлі (через об'ємну масу ґрунту, що висаджується, та що знаходиться під фундаментом будівлі та швидкість поширення в ньому); сезонність робіт за порами року; орієнтацію об'єкта відносно блока, що підривається; коефіцієнт ступеня свободи масиву; діаметр заряду; вплив кількості груп зарядів. Крім сейсмобезпечної відстані визначають сейсмобезпечну кількість свердловинних зарядів та допустиму загальну масу заряду. Для досягнення мінімального впливу сейсмічного ефекту під час масового короткоуповільненого висаджування гірничого масиву приводяться умови щодо кількості ступенів уповільнення, маси зарядів, інтервалу уповільнення рекомендаційного і обмежувального характеру. Недоліком цього способу є те, що введення нових усереднених коефіцієнтів не може врахувати всіх особливостей конкретного вибуху, не враховуються детонаційні властивості вибухових речовин, а відносна відстань між свердловинними зарядами, на основі якої розраховується ефективна маса, розраховується лише для скельних ґрунтів. В основу корисної моделі поставлено задачу зниження сейсмічної дії вибуху на охоронні об'єкти. Вирішення поставленої задачі у даному способі забезпечується за рахунок визначення оптимальних відстаней між зарядами та інтервалів уповільнення на основі суперпозиції сейсмовибухових хвиль, що враховує фізико-механічні властивості порід, детонаційні характеристики вибухових речовин та геометричні параметри свердловинних зарядів. Для цього проводиться розрахунок полів напружень та швидкостей на основі суперпозиції хвиль в кожній точці масиву від кожного заряду. Визначення оптимальних умов закладання і підривання зарядів забезпечує зменшення виходу негабариту, рівномірність подрібнення гірської маси та зменшення сейсмічної дії вибуху. При внесенні змін в типовий проект на підривні роботи в кар'єрі за рахунок додаткових параметрів та показників алгоритм взаємозв'язку властивостей гірського масиву з параметрами підривних робіт реалізують застосуванням програмного забезпечення. 1 UA 74530 U 5 10 15 20 Перед бурінням свердловин експериментально або розрахунково визначають щільність, пористість, в'язкість ґрунту, швидкість повздовжніх та поперечних хвиль; щільність, тиск в точці Чемпена-Жуге, теплоту вибухового перетворення, показник політропи ВР; геометричні розміри зарядів. На основі програмного розрахунку визначається відстань між свердловинними зарядами та інтервали уповільнення для забезпечення технологічних параметрів вибухових робіт та сейсмічної безпеки охоронних об'єктів. Даний спосіб зниження сейсмічної дії вибуху на об'єкти є універсальним, оскільки дозволяє визначати параметри підривних робіт під типові схеми короткоуповільненого підривання в строгій логічній послідовності, яка визначається алгоритмом взаємозв'язку фізико-механічних властивостей порід, детонаційних характеристик вибухових речовин та геометричних параметрів свердловинних зарядів. Спосіб дозволяє підвищити якість вибухового подрібнення гірської маси, знизити сейсмічне навантаження на охоронні об'єкти, зменшити трудозатрати при проектуванні параметрів підривних робіт. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб зниження сейсмічної дії вибуху на об'єкти, що включає розрахунок сейсмобезпечних параметрів вибухових робіт з наступним бурінням свердловин, їх закладанням вибуховою речовиною та підривання свердловинних зарядів, який відрізняється тим, що відстані між зарядами визначаються на основі суперпозиції сейсмовибухових хвиль, що враховує фізикомеханічні властивості порід, детонаційні характеристики вибухових речовин та геометричні параметри свердловинних зарядів, що реалізується за допомогою програмного забезпечення. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2