Спосіб визначення ізосейст в умовах гірського схилу

Спосіб визначення ізосейст в умовах гірського схилу, який включає здійснення точкової реєстрації інтенсивності сейсмічного поля в околиці неглибокого сейсмовипромінювача, коригування відстань від епіцентра неглибокого сейсмовипромінювача до точки реєстрації інтенсивності сейсмічного поля, визначення локального коефіцієнта сейсмічності та інтерполяцію інтенсивності сейсмічного поля на площині спостережень, який відрізняється тим, що точкову реєстрацію інтенсивності сейсмічного поля в околиці неглибокого сейсмовипромінювача здійснюють по падінню гірського схилу відносно епіцентра неглибокого сейсмовипромінювача, а при коригуванні відстані від епіцентра неглибокого сейсмовипромінювача до точки реєстрації інтенсивності сейсмічного поля ВІДЛІК відстані точок реєстрації інтенсивності сейсмічного поля здійснюють від епіцентра неглибокого сейсмовипромінювача, який ототожнюють з нерухомим фокусом множини утворюваних еліпсоїдальних ізосейст і який знаходиться на осі абсцис місцевої правої двовимірної системи координат, яка співпадає з площиною гірського схилу і в якій вісь ординат співпадає з простяганням гірського схилу, а вісь абсцис знаходиться Винахід відноситься до вибухової справи і може бути використаний при інтерполяції інтенсивності сейсмічного поля, яке виникає внаслідок промислових вибухів у кар'єрах, що розташовані на гірських схилах Найбільш наближеним технічним рішенням, вибраним як прототип, є спосіб визначення ізосейст як геометричного місця точок з однаковою максимально можливою векторною швидкістю зміщення поверхні ґрунту в околиці масових ви в напрямі його падіння, та в якій масштабною одиницею відстані при інтерполяції інтенсивності сейсмічного поля приймають радіус круга, в площині якого цілком знаходяться епіцентри сейсмовипромінювачів, які мають діяти протягом тривалого часу, переважно протягом одного-двох років, за допомогою розмірнісного підходу визначають локальний коефіцієнт сейсмічності, який не залежить від конструкції розосередженого заряду та фізичних властивостей вибухової речовини і навколишніх гірських порід та інтерполюють інтенсивність сейсмічного поля на площині спостережень по осі абсцис ВІДПОВІДНО до виразу ur =kD де и(г) - максимально можлива інтенсивність сейсмічного поля неглибокого сейсмовипромінювача, см/с, k - емпіричний локальний коефіцієнт сейсмічності, D - швидкість детонації вибухової речовини, м/с, R - радіус свердловинних зарядів, см, а - відстань між свердловинними зарядами, м, с - швидкість звуку в навколишніх гірських породах, м/с, р - ЩІЛЬНІСТЬ гірських порід, що подрібнюються енергією вибуху, кг/м3, рвв - ЩІЛЬНІСТЬ вибухової речовини, кг/м3, L - довжина свердловинних зарядів, м, Q - маса вибухової речовини на ступінь уповільнення, кг, г - відстань по осі абсцис від епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача, який умовно поміщується на одиничне коло з центром в початку місцевої системи координат, м бухів у кар'єрах розосереджених зарядів на площині спостережень, яку визначають ВІДПОВІДНО виразу '7Q .1,5 де u(r) - максимально можлива векторна швидкість зміщення поверхні ґрунту в околиці СО го 00 ю 58313 масових вибухів у кар'єрах розосереджених зарядів (інтенсивність сейсмічного поля) на площині спостережень, см/с, кі 5 - емпіричний локаль..5/2 ний коефіцієнт сейсмічності, , Q - загаль1/2 с -кг на маса розосередженого заряду, що підривається одночасно, тобто, маса вибухової речовини (ВР) на ступінь уповільнення, кг, г - віддаль від умовного центра вибуху, м Отже, згідно виразу (1) визначається на площині спостережень максимально можлива інтенсивність сейсмічного поля в околиці неглибоких сейсмовипромінювачів, якими є масові вибухи у кар'єрах розосереджених зарядів На практиці вираз (1) використовують тому, що на сьогодення іншого способу порівняння сейсмічного ефекту неоднакових вибухів розосереджених зарядів взагалі не існує (Цейтлин Я И , Смолий М И Сейсмические и ударные воздушные волны промышленных взрывов - М Недра, 1981 -С 8,19-20) Недоліками відомого способу є низька точність визначення ізосейст в кількісному відношенні в зв'язку з незмінністю їх геометричного характеру при можливому нахилу площини спостережень відносно горизонтального напрямку, суттєво низька точність визначення локального коефіцієнта сейсмічності в зв'язку з його розмірністним характером та невідповідність параметра віддалі на площині спостережень фізичній суті інтенсивності сейсмічного поля в зв'язку з відсутністю на площині спостережень джерел випромінювання сейсмічної енергії Причинами, що перешкоджають одержанню технічного результату винаходу, що заявляється прототипом є довільна реєстрація інтенсивності сейсмічного поля в околиці неглибокого сеисмовипромінювача, що виключає можливість визначення масштабної одиниці віддалі при інтерполяції сейсмічного поля в умовах гірського схилу, емпіричне визначення розмірного локального коефіцієнту сейсмічності в зв'язку з чим має місце значний розкид його значень при ЗМІНІ конструкції заряду та технологічних параметрів вибуху, що призводить до значного зниження точності визначення ізосейст, використання рівнозначності інтенсивності випромінювання сейсмічної енергії незалежно від напряму на площині спостережень відносно умовного центра вибуху, що призводить до істотного спотворення геометричних особливостей ізосейст в умовах гірського схилу, а це сприяє невиправданому оптимізму при проектуванні вибухових робіт, що при використанні відомого способу може наразити будівлі, які охороняються, наземні і підземні комунікації та ІНШІ споруди руйнівним динамічним навантаженням за межею сейсмонебезпечних зон Завданням винаходу є розробка способу визначення ізосейст в умовах гірського схилу, в якому шляхом приведення у ВІДПОВІДНІСТЬ параметра віддалі на площині спостережень фізичній суті інтенсивності сейсмічного поля, використання аналізу розмірності величин, суттєвих при обчисленні пропорцюнальності інтенсивності сейсмічного поля масі заряду, що підривається одно часно і врахуванням нахилу площини гірського схилу по відношенню до горизонтальної площини, досягають підвищення точності визначення ізосейст в кількісному відношенні та істотної корекції геометричних особливостей ізосейст в умовах гірського схилу Поставлене завдання вирішується тим, що у відомому способі визначення ізосейст в умовах гірського схилу, згідно з яким здійснюють точкову реєстрацію інтенсивності сейсмічного поля в околиці неглибокого сеисмовипромінювача, коригують віддаль від епіцентру неглибокого сеисмовипромінювача до точки реєстрації інтенсивності сейсмічного поля, визначають локальний коефіцієнт сейсмічності та інтерполюють інтенсивність сейсмічного поля на площині спостережень, згідно винаходу точкову реєстрацію інтенсивності сейсмічного поля в околиці неглибокого сеисмовипромінювача здійснюють по падінню гірського схилу відносно епіцентру неглибокого сеисмовипромінювача, а при коригуванні віддалі від епіцентру неглибокого сеисмовипромінювача до точки реєстрації інтенсивності сейсмічного поля ВІДЛІК віддалі точок реєстрації інтенсивності сейсмічного поля здійснюють від епіцентру неглибокого сеисмовипромінювача, який ототожнюють з нерухомим фокусом множини утворюваних еліпсоїдальних ізосейст і який знаходиться на осі абсцис місцевої правої двовимірної системи координат, яка співпадає з площиною гірського схилу і в якій вісь ординат співпадає з простяганням гірського схилу, а вісь абсцис знаходиться в напряму його падіння, та в якій масштабною одиницею віддалі при інтерполяції інтенсивності сейсмічного поля приймають радіус круга, в площині якого цілком знаходяться епіцентри сейсмовипромінювачів, які мають діяти протягом тривалого часу, переважно протягом одного-двох років, з допомогою розмірністного підходу визначають локальний коефіцієнт сейсмічності, який не залежить від конструкції розосередженого заряду та фізичних властивостей вибухової речовини і навколишніх гірських порід та інтерполюють інтенсивність сейсмічного поля на площині спостережень по осі абсцис ВІДПОВІДНО виразу ur = k D де и(г) - максимально можлива інтенсивність сейсмічного поля неглибокого сеисмовипромінювача, см/с, k - емпіричний локальний коефіцієнт сейсмічності, D - швидкість детонації вибухової речовини, м/с, R - радіус свердловинних зарядів, см, а - віддаль між свердловинними зарядами, м, с - швидкість звуку в навколишніх гірських породах, м/с, р - ЩІЛЬНІСТЬ гірських порід, що подрібнюються енергією вибуху, кг/м3, р в в - ЩІЛЬНІСТЬ вибухової речовини, кг/м3, L - довжина свердловинних зарядів, м, Q - маса вибухової речовини на ступінь уповільнення, кг, г - віддаль по осі абсцис від епіцентру неглибокого сеисмовипромінювача, який умовно поміщується на одиничне коло з центром в початку місцевої системи координат, м, при цьому аналіз розмірностей величин, суттєвих при обчисленні пропорцюнальності штенсив 58313 ності сейсмічного поля масі заряду, що підривається одночасно, здійснюють у ВІДПОВІДНОСТІ З загально прийнятим при вирішуванні невідомих на практиці фізичних задач розмірністного підходу (Лаврентьев М А , Шабат Б В Проблемы гидродинамики и их математические модели - М Наука, 1977-С 42-46) Суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, є здійснення точкової реєстрації інтенсивності сейсмічного поля в околиці неглибокого сейсмовипромінювача, коригування віддалі від епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача до точок реєстрації інтенсивності сейсмічного поля, визначення локального коефіцієнту сейсмічності, інтерполяція інтенсивності сейсмічного поля на площині спостережень, здійснення точкової реєстрації інтенсивності сейсмічного поля в околиці неглибокого сейсмовипромінювача по падінню гірського схилу відносно епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача, здійснення відліку віддалі від епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача при коригуванні віддалі до точок реєстрації інтенсивності сейсмічного поля, ототожнення епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача з нерухомим фокусом множини утворюваних еліпсоїдальних ізосейст, який знаходиться на осі абсцис місцевої правої двомірної системи координат, що співпадає з площиною гірського схилу і в якій вісь ординат співпадає з простяганням гірського схилу, а вісь абсцис знаходиться в напряму його падіння, приймання радіуса круга, в площині якого цілком знаходяться епіцентри сейсмовипромінювачів, які мають діяти протягом тривалого часу, переважно одного-двох років, масштабною одиницею віддалі в місцевій системі координат, визначення незалежного від конструкції розосередженого заряду та фізичних властивостей вибухової речовини і навколишніх гірських порід локального коефіцієнта сейсмічності, інтерполяція інтенсивності сейсмічного поля на площині спостережень по осі абсцис ВІДПОВІДНО виразу ur =kD де и(г) - максимально можлива інтенсивність сейсмічного поля неглибокого сейсмовипромінювача, см/с, k - емпіричний локальний коефіцієнт сейсмічності, D - швидкість детонації вибухової речовини, м/с, R - радіус свердловинних зарядів, см, а - віддаль між свердловинними зарядами, м, с - швидкість звуку в навколишніх гірських породах, м/с, р - ЩІЛЬНІСТЬ гірських порід, що подрібнюються енергією вибуху, кг/м3, р в в - ЩІЛЬНІСТЬ вибухової речовини, кг/м3, L - довжина свердловинних зарядів, м, Q - маса вибухової речовини на ступінь уповільнення, кг, г - віддаль по осі абсцис від епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача, який умовно помішується на одиничне коло з центром в початку місцевої системи координат, м Зазначені суттєві ознаки необхідні і достатні для визначення ізосейст в умовах гірського схилу Новими суттєвими ознаками, необхідними і достатніми у всіх випадках, на які поширюються запитувані обсяги правової охорони, є здійснення точкової реєстрації інтенсивності сейсмічного поля в околиці неглибокого сейсмовипромінювача по падінню гірського схилу відносно епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача, здійснення відліку віддалі епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача при коригуванні віддалі до точок реєстрації інтенсивності сейсмічного поля, ототожнення епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача з нерухомим фокусом множини утворюваних еліпсоїдальних ізосейст, який знаходиться на осі абсцис місцевої правої двовимірної системи координат, що співпадає з площиною гірського схилу і в якій вісь ординат співпадає з простяганням гірського схилу, а вісь абсцис знаходиться в напрямку його падіння, приймання радіуса круга, в площині якого цілком знаходяться епіцентри сейсмовипромінювачів, які мають діяти протягом тривалого часу, переважно одного-двох років, масштабною одиницею віддалі в місцевій системі координат, визначення незалежного від конструкції розосередженого заряду та фізичних властивостей вибухової речовини і навколишніх гірських порід локального коефіцієнта сейсмічності, інтерполяція інтенсивності сейсмічного поля на площині спостережень по осі абсцис ВІДПОВІДНО виразу ur =kD де u(r) - максимально можлива інтенсивність сейсмічного поля неглибокого сейсмовипромінювача, см/с, k - емпіричний локальний коефіцієнт сейсмічності, D - швидкість детонації вибухової речовини, м/с, R - радіус свердловинних зарядів, см, а - віддаль між свердловинними зарядами, м, с - швидкість звуку в навколишніх гірських породах, м/с, р - ЩІЛЬНІСТЬ гірських порід, що подрібнюються енергією вибуху, кг/м3, р в в - ЩІЛЬНІСТЬ вибухової речовини, кг/м3, L - довжина свердловинних зарядів, м, Q - маса вибухової речовини на ступінь уповільнення, кг, г - віддаль по осі абсцис від епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача, який умовно помішується на одиничне коло з центром в початку місцевої системи координат, м Внаслідок того, що точкова реєстрація інтенсивності сейсмічного поля в околиці неглибокого сейсмовипромінювача здійснюється по падінню гірського схилу відносно епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача, стає можливим емпіричне визначення локального коефіцієнта сейсмічності k на похилій площині спостережень, що сприяє підвищенню точності визначення ізосейст в кількісному відношенні та ІСТОТНІЙ корекції геометричних особливостей ізосейст в умовах гірського схилу Внаслідок того, що при коригуванні віддалі від епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача до точки реєстрації інтенсивності сейсмічного поля ВІДЛІК віддалі точок реєстрації та інтерполяції інтенсивності сейсмічного поля здійснюють від епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача, стає можливим визначення максимально ймовірної ізосейсти інтенсивності сейсмічного поля в 58313 конкретному МІСЦІ місцевої системи координат, що сприяє підвищенню точності визначення ізосейст в кількісному відношенні та істотної корекції геометричних особливостей ізосейст в умовах гірського схилу Внаслідок ототожнення епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача з нерухомим фокусом множини утворюваних еліпсоїдальних ізосейст, який знаходиться на осі абсцис місцевої правої двовимірної системи координат, що співпадає з площиною гірського схилу і в якій вісь ординат співпадає з простяганням гірського схилу, а вісь абсцис знаходиться в напрямку його падіння, стає можливим визначення такої геометрії множини ізосейст в умовах гірського схилу, яка взагалі відповідає фізичній картині процесу розподілу потоку енергії будь-якого силового поля на похилій площині гірського схилу, а саме - множини софокусних еліпсів, що підвищує точність визначення ізосейст в кількісному відношенні та істотної корекції геометричних особливостей ізосейст в умовах гірського схилу Внаслідок того, що радіус круга, в площині якого цілком знаходяться епіцентри сейсмовипромінювачів, які мають діяти протягом тривалого часу, переважно одного-двох років, приймають масштабною одиницею віддалі в місцевій системі координат, стає можливим за термін промислових вибухів у кар'єрі в один-два роки не виходити за межу належної точності визначення ізосейст поблизу охороняємих об'єктів, що підвищує точність визначення ізосейст в кількісному відношенні та істотної корекції геометричних особливостей ізосейст в умовах гірського схилу Внаслідок того, що локальний коефіцієнт сейсмічності визначають з допомогою розмірністного підходу, стає можливим суттєве зменшення розкиду його значень при можливій ЗМІНІ конструкції розосередженого заряду та фізичних властивостей вибухової речовини і навколишніх гірських порід, що підвищує точність визначення ізосейст в кількісному відношенні та істотної корекції геометричних особливостей ізосейст в умовах гірського схилу Внаслідок того, що інтенсивність сейсмічного поля на площині спостережень по осі абсцис інтерполюють ВІДПОВІДНО виразу ur =kD де и(г) - максимально можлива інтенсивність сейсмічного поля неглибокого сейсмовипромінювача, см/с, k - емпіричний локальний коефіцієнт сейсмічності, D - швидкість детонації вибухової речовини, м/с, R - радіус свердловинних зарядів, см, а - віддаль між свердловинними зарядами, м, с - швидкість звуку в навколишніх гірських породах, м/с, р - ЩІЛЬНІСТЬ гірських порід, що подрібнюються енергією вибуху, кг/м3, р в в - ЩІЛЬНІСТЬ вибухової речовини, кг/м3, L - довжина свердловинних зарядів, м, Q - маса вибухової речовини на ступінь уповільнення, кг, г - віддаль по осі абсцис від епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача, який умовно поміщується на одиничне коло з центром в початку місцевої системи координат, 8 м, досягають визначення точки перетину конкретної ізосейсти з віссю абсцис, що підвищує точність визначення ізосейст в кількісному відношенні та істотної корекції геометричних особливостей ізосейст в умовах гірського схилу Таким чином, в результаті указаних дій стає можливим суттєве підвищення точності визначення ізосейст в кількісному відношенні та істотне коригування геометричних особливостей ізосейст в умовах гірського схилу, термін ВІДПОВІДНОСТІ яких належній точності при необхідному просторовому переміщенні буро вибухових робіт в кар'єрі складає один-два роки При визначенні ізосейст як ЛІНІЙ однакової динамічної дії сейсмічної енергії на поверхні ґрунту внаслідок промислових вибухів у кар'єрах, відомий інтерполяційний вираз (1) в загальному вигляді можна записати наступним чином VQ (2) f(r) де k - безрозмірний коефіцієнт пропорцюнальності, ко - розмірний коефіцієнт пропорцюнальності, f(r) - деяка функція віддалі Виходячи з вигляду правої та лівої частини рівняння (2), функція віддалі f(r) повинна відповідати фізичній суті параметру u(r), як максимальній векторній швидкості зміщення поверхні ґрунту в околиці масових вибухів у кар'єрах на площині спостережень Відомо, ЩО при відсутності джерела сейсмічної енергії на площині спостережень, що в даному разі має місце, дивергенція u(r) на площині спостережень необхідно має дорівнювати нулю, а це має місце тоді і тільки тоді, коли f(r)=r Отже, по перше, для коректного визначення ізосейст з належною точністю на площині спостережень, інтерполяційний вираз (2) необхідно повинен мати вигляд ur = k - k ur = k - k Q (3) по друге, для визначення ізосейст ВІДПОВІДНО виразу (3) з достатньою для практики точністю, розмірний коефіцієнт ко необхідно визначити, користуючись розмірністним підходом (Проблемы гидродинамики и их математические модели / М А Лаврентьев, Б В Шабат - М Наука, 1977 С 42-46) З розмірностей правої та лівої частин (3) плине, що при безрозмірному коефіцієнті пропорцюнальності к, коефіцієнт ко має розмірність N J = ^ = (4) при цьому він залежить від фізичних властивостей вибухової речовини, фізичних властивостей навколишніх гірських порід та конструкції розосередженого заряду На разі фізичні властивості вибухової речовини визначаються двома параметрами - ЩІЛЬНІСТЮ р в в та швидкістю детонації D, фізичні властивості навколишніх гірських порід визначаються також ВІДПОВІДНО двома параметрами - ЩІЛЬНІСТЮ р та швидкістю розповсюдження звуку с, коне 58313 трукція розосередженого заряду визначається трьома параметрами - віддалю між свердловинними зарядами а, їх радіусом R та їхньою довжиною L, тобто ko = k o ( p B B , D , p , c , a , R , l _ ) при цьому ведучими (причинними) (5) парамет рами є р в в , D, та R, отже, вони повинні знаходитись в чисельнику коефіцієнта к 0 Так як параметри р в в , D, р , с, a, R, L незалежні, залежність (5) ВІДПОВІДНО (4) можна замінити такою kn=D Таблиця 1 (6) Підставляючи (6) в (3), одержуємо інтерполяційний вираз інтенсивності сейсмічного поля на площині спостережень по осі абсцис ur = k D 10 енергії можна розділити на слабку (I-IV бали), сильну (V-VII балів), і надсильну (VIII-XII балів), але при промислових вибухах у кар'єрах достатньо використовувати ізосейсти слабкої та сильної інтенсивності сейсмічної енергії, так як на практиці загальна енергія разових вибухів у кар'єрах завжди СПІВВІДНОСИТЬСЯ з и можливим впливом на довкілля Шкала інтенсивності сейсмічної енергії при промислових вибухах у кар'єрах із співвідношенням балів з максимальною швидкістю зміщення поверхні ґрунту має такий вигляд U) де и(г) - максимально можлива інтенсивність сейсмічного поля неглибокого сейсмовипромінювача, см/с, k - емпіричний локальний коефіцієнт сейсмічності, D - швидкість детонації вибухової речовини, м/с, R - радіус свердловинних зарядів, см, а - віддаль між свердловинними зарядами, м, с - швидкість звуку в навколишніх гірських породах, м/с, р - ЩІЛЬНІСТЬ гірських порід, що подрібнюються енергією вибуху, кг/м3, р в в - ЩІЛЬНІСТЬ вибухової речовини, кг/м3, L - довжина свердловинних зарядів, м, Q - маса вибухової речовини на ступінь уповільнення, кг, г - віддаль по осі абсцис від епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача, який умовно помішується на одиничне коло з центром в початку місцевої системи координат, м Центр сейсмовипромінювача є джерелом потоку сейсмічної енергії, ІЗОЛІНІЇ якого на площині спостережень, що перпендикулярна прямій, яка проходить через центр, є границями деяких конусоїдальних жмутків потоку сейсмічної енергії, тобто, є колами з центром в епіцентрі сейсмовипромінювача Якщо ж площина спостережень має нахил відносно прямої, яка проходить через центр сейсмовипромінювача, то, як відомо, границями деяких конусоїдальних жмутків потоку сейсмічної енергії будуть еліпси, при цьому просторове зміщення фокусів множини еліпсоїдальних ізосейст в обмеженій області площини спостережень теж ВІДПОВІДНО обмежене Таким чином, враховуючи характер сейсмічної енергії по осі абсцис на площині спостережень обрано пропорційно віддалі, в першому наближені фокус еліпсоїдальних ІЗОЛІНІЙ потоку сейсмічної енергії в кількісному відношенні від семи до одного бала по шкалі С В Медведева можна вважати нерухомими Шкала С В Медведева (Цейтлин Я Н , Смолий М И Сейсмические и ударные воздушные волны промышленных взрывов - М Недра, 1981 - С 47-48) розподіляє інтенсивність сейсмічної на 12 балів Умовно інтенсивність сейсмічної Характеристика зміщень Зміщення реєструються тільки приборами Зміщення відчуваються в окремих випадках в разі тиші Зміщення відчуваються окремими людьми, або тими, що знають про вибух Зміщення помічаються багатьма людьми, деренчання скла Обсипання вибілки, пошкодження застарілих будівель Тонкі ЩІЛИНИ Бали Швидкість зміщення ґрунту, см/с 1 >0,2 2 0,2-0,4 3 0,4-0,8 4 0,8-1,5 5 1,5-3 6 3-6 7 6-12 В штукатурці, пошкодження будівель, як мали деформації Пошкодження будівель, як знаходились в задовільному стані, щілини в штукатурці, падіння уламків штукатурки, тонкі щілини в стінах, ЩІЛИНУ в печах та трубах Таким чином, завдяки сукупності відомих і нових суттєвих ознак стало можливим здійснення причинно-послідового зв'язку між точковою реєстрацією інтенсивності сейсмічного поля по падінню гірського схилу, ВІДЛІКОМ віддалі точок реєстрації інтенсивності сейсмічного поля від епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача, ототожненням неглибокого сейсмовипромінювача з нерухомим фокусом утворюваних еліпсоїдальних ізосейст, прийманням радіуса круга, в площині якого цілком знаходяться епіцентри сейсмовипромінювачів, які мають діяти протягом тривалого часу, переважно одного-двох років, масштабною одиницею віддалі в місцевій системі координат, визначенням локального коефіцієнта сейсмічності з допомогою розмірностного підходу та інтерполяцією інтенсивності сейсмічного поля по осі абсцис ВІДПОВІДНО виразу (7), що забезпечує надійне визначення ізосейст в умовах гірського схилу в околиці неглибокого сейсмовипромінювача протягом тривалого часу, переважно одногодвох років Спосіб, який заявляється, здійснюється наступним чином В кар'єрі, який знаходиться на гірському схилі, площу, яка згідно плану буро 11 58313 вибухових робіт підлягає розробці терміном в один-два роки, обмежують колом, центр якого є початком місцевої системи координат, яка визначається в цілях наведення ІЗОЛІНІЙ інтенсивності сейсмічної енергії (ізосейст) майбутніх промислових вибухів, при цьому абсциса визначається суворо в напрямку падіння гірського схилу, ордината - в напрямку простягання Точки перетину кола, яке обмежує площу розробки мінеральної сировини в кар'єрі терміном в один-два роки, з осями місцевої системи координат, вважаються нерухомими фокусами множини майбутніх еліпсоїдальних ізосейст, а радіус кола приймають масштабною одиницею при обчисленні віддалі по осі абсцис від одного з нерухомих фокусів, практично від фокуса, який знаходиться на додатній напівосі місцевої системи координат Таким чином, напівосі а п та вп множини майбутніх еліпсоїдальних ізосейст мають відповідати простому співвідношенню ап-вп=1 (8) під час чергового промислового вибуху в кар'єрі, що знаходиться на гірському схилі, з допомогою сейсмодатчика реєструють швидкість зміщення поверхні ґрунту UOCM/C суворо на осі абсцис місцевої системи координат, визначають віддаль гом точки реєстрації иосм/с ВІД ближнього нерухомого фокуса також по осі абсцис та визначають локальний коефіцієнт сейсмічності к, використовуючи вираз (7) (9) де uo - зареєстрована сеисмодатчиком швидкість зміщення поверхні ґрунту, см/с, а - віддаль між свердловинними зарядами, м, с - швидкість звуку в навколишніх гірських породах, м/с, р ЩІЛЬНІСТЬ гірських порід, що подрібнюються енергією вибуху, кг/м3, L - довжина свердловинних зарядів, м, го - віддаль від ближнього нерухомого фокуса до точки реєстрації, м, D - швидкість детонації вибухової речовини, м/с, R - радіус свердловинних зарядів, см, р в в - ЩІЛЬНІСТЬ вибухової 3 речовини, кг/м , Q - маса вибухової речовини на ступінь уповільнення, кг Всі параметри в правій частині (9) ВІДОМІ З технічних умов промислового вибуху в кар'єрі та результату реєстрації иосм/с на певній віддалі гом від ближнього нерухомого фокуса місцевої системи координат Після вищеописаних дій інтерполюють інтенсивність сейсмічного поля на площині спостережень по осі абсцис ВІДПОВІДНО виразу 12 3 нюються енергією вибуху, кг/м , р в в - ЩІЛЬНІСТЬ 3 вибухової речовини, кг/м , L - довжина свердловинних зарядів, м, Q - маса вибухової речовини на ступінь уповільнення, кг, г - віддаль по осі абсцис від епіцентру неглибокого сейсмовипромінювача, який умовно помішується на одиничне коло з центром в початку місцевої системи координат, м Визначивши в потрібній точці на осі абсцис інтенсивність сейсмічного поля для будь-якої певної ізосейсти UnCM/c, або для певної бальності ВІДПОВІДНО таблиці 1, визначають від початку координат по осі абсцис величину напіввісь а п еліптичної ізосейсти, визначають, згідно співвідношення (8), малу напіввісь вп еліптичної ізосейсти і будують конкретну еліптичну ізосейсту для конкретної інтенсивності сейсмічного поля ипсм/с (або бальності) одним із відомих способів Приклад Шархинський кар'єр, який розробляє родовище плапогранітів з допомогою енергії вибуху, знаходиться на гірському схилі Головної гряди Кримських гір поблизу селищ Пушкіно, Кипарисне, Малий Маяк, тролейбусної траси Сімферополь-Ялта, газопроводу Севастополь-Алушта та інших охороняємих об'єктів Крім цього, довкола кар'єра на гірському схилі знаходяться декілька активних зсувів, тому в цілях корекції параметрів вибухових робіт відносно охорони довкілля потрібно було побудувати ізосейсти інтенсивності сейсмічного поля в околиці кар'єра на термін його роботи 2001-2002 років Згідно З планом буровибухових робіт на 2001-2002 роки, всі заплановані вибухові роботи знаходяться в південній частині кар'єра і обмежуються колом радіуса 100м, центр якого на плані місцевості було визначено початком місцевої системи координат (умовним центром вибухів), при цьому абсциса була визначена суворо в напрямку падіння гірського схилу, ордината - в напряму простягання, нерухомі фокуси визначаємої еліптичної системи ізосейст, згідно винаходу визначалися на перетині кола з осями координат з масштабом 100м - одна одиниця Під час промислового вибуху в кар'єрі на віддалі го=640м від південного нерухомого фокуса сеисмодатчиками була зафіксована максимальна швидкість зміщення поверхні ґрунту ио=0,15см/с, при цьому в якості вибухової речовини використовувався ігданіт D = 2 5 0 0 M / C та ЩІЛЬНІСТЮ ШВИДКІСТЮ детонації р в в =1000кг/м , макси мальна маса заряду на ступінь уповільнення стаur =kD U) де и(г) - максимально можлива інтенсивність сейсмічного поля неглибокого сейсмовипромінювача, см/с, k - емпіричний локальний коефіцієнт сейсмічності, D - швидкість детонації вибухової речовини, м/с, R - радіус свердловинних зарядів, см, а - віддаль між свердловинними зарядами, м, с - швидкість звуку в навколишніх гірських породах, м/с, р - ЩІЛЬНІСТЬ гірських порід, що подріб новила 500кг Віддаль а між свердловинними зарядами становила Зм, довжина L свердловинних зарядів становила 15м, радіус R свердловинних зарядів становив 5,25м Як було наведено вище, навколишні гірські породи представлені плапогранитами, швидкість розповсюдження звуку с в яких дорівнює 6000м/с і які мають ЩІЛЬНІСТЬ р =2600кг/м3 13 14 58313 Використовуючи вираз (9), був визначений локальний коефіцієнт сейсмічності, так як всі параметри для його визначення, згідно приведеного = 2,5, в* = J a i - 1 =2,3, вище, ВІДОМІ 0,15 (З 6000 2600 рЙГ І 640 5,25 2500 ^10001^500 к = 25001 2471,04 3281,25 1 "" J = — V (111 4 ' Після підстановки визначеного коефіцієнта сейсмічності (10) в інтерполяційний вираз (7), він набув закінченого вигляду (12) так як, ВІДПОВІДНО (12), згідно з винаходом, від початку координат на осі абсцис знаходяться значення великих напівосей конкретних еліптичних ізосейст а " = 4і аср V L (13) |un(r, та ВІДПОВІДНО (10) малих напівосей конкретних еліптичних ізосейст в п = J a ^ - 1 , тобто, будь-яка ізосейста в разі відомого локального коефіцієнта сейсмічності визначалася однозначно Згідно З раніше приведеними даними, з (13) було одержано ап = 10 3-2500 5,25-2500-10 10 3-6-26 100 и п см/с u n -см/с або в одиницях прийнятого масштабу 1 ап = и. і користуючись таблицею 1, було одержано Комп'ютерна верстка Л Ціхановська Отже, на плані місцевості навколо Шархинського кар'єра на термін 2001-2002 року, еліпс з напіввісями а4=125м, В4=75м і центром в умовному центру вибухів обмежує зону IV-бальноі інтенсивності сейсмічного поля, еліпс з напіввісями аз=250м, вз=230м обмежує зону Ill-бальної інтенсивності сейсмічного поля, еліпс з напіввісями а2=500м, В2=490м обмежує зону ІІ-бальної інтенсивності сейсмічного поля, еліпс з напіввісями аі=670м, ві=660м обмежує зону І-бальної інтенсивності сейсмічного поля, за межами цього еліпса інтенсивність сейсмічного поля при промислових вибухах у кар'єрі з масою ВВ на ступінь уповільнення 500кг становить менше одного бала і, ВІДПОВІДНО таблиці 1, на період 2001 -2002 року не загрожує збереженню довкілля Застосування способу, який заявляється, при визначенні локального коефіцієнта сейсмічності експериментальним шляхом дозволяє визначити геометричну форму ізосейст при промислових вибухах у кар'єрах в умовах гірського схилу ВІДПОВІДНО фізичним особливостям перетину потоком сейсмічної енергії похилої площини, що підвищує точність визначення ізосейст в умовах гірського схилу і гарантує при відповідному обмеженні маси вибухової речовини на ступінь уповільнення збереження довкілля при вимушеному зміщенні поверхні ґрунту в околиці кар'єра, спричиненому промисловими вибухами при розробці родовищ корисних копалин, які розташовані на гірських схилах Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна