RESEARCH OF THE INFLUENCE OF DYNAMIC LOAD ON PROTECTED OBJECTS FROM BLASTING OPERATIONS IN THE QUARRY OF JSC «TOMINSKY MPP»

Authors

  • Vyacheslav A. Kutuev
  • Denis Y. Knyazev
  • Sergey N. Zharikov

DOI:

https://doi.org/10.25635/2313-1586.2022.02.069

Keywords:

seismic effect of explosion, blasting, destruction of rocks, properties of rocks, impact of shock air wave, earthquake-safe parameters of drilling and blasting, safe distances

Abstract

The article presents the results of the assessment of the impact of blasting operations during the development of the JSC "Tominsky MPP" on protected objects located on the territory of the mining branch of the quarry and in nearby settlements.
During the research, the analysis and generalization of theoretical and experimental studies were used, including methods of multi-channel recording of mechanical vibrations of the soil by three channel seismic recorders through analog-to digital conversion of voltage input signals, as well as methods of field and production experiments.
For field studies, seismic recorders were used, both of domestic production URAN, and analogues of foreign production  Minimate Plus. In total, two series of measurements of seismic vibrations and shock air waves were carried out, including the
registration of three to five explosions per shift with a mass of explosives up to 50 tons per explosive unit. To perform two series of measurements of the impact of negative factors of blasting, the studied area was conditionally divided into two impact
zones: 1 – the nearest zone located at the points of the cordon of the hazardous area of blasting (on average at a distance of 1 km from the exploding blocks; 2 – the far zone, including the territory of the nearest settlements (near objects with an out raged population). As a result of the conducted research, the following have been established: features of the propagation of wave processes in a complex-structured rock mass based on field measurements; values of permissible seismic vibration
rates; rational parameters of drilling and blasting operations, providing seismic vibrations and pressure at the front of the shock air wave within acceptable values, when developing a field in the direction of protected objects.

References

Бондаренко И.Ф., Жариков С.Н., Зырянов И.В., Шеменев В.Г., 2017. Буровзрывные работы на кимберлитовых карьерах Якутии. Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 172 с.

Жариков С.Н., Кутуев В.А., 2020. Анализ сейсмического эффекта в различных породах и грунтовых условиях. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 12, С. 44 - 53. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-12-0-44-53.

Жариков С.Н., Берсенев Г.П., Кутуев В.А., Флягин А.С., 2019. Научные исследования сейсмического действия взрыва на подземный газопровод высокого давления. Проблемы недропользования, № 3, С. 145 - 154. https://doi.org/10.25635/2313-

2019.03.145.

Zharikov S., Kutuev V., 2019. About Order of Comprehensive Solving the Seismic and Pre-Splitting Issues for Drill-and-Blasting Open-Pits. Trigger Effects in Geosystems. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences, Springer, Cham, P. 437 - 445.

https://doi.org/10.1007/978-3-030-31970-0_46.

Kutuev V.A., 2020. Investigating the seismic impact made by the underground large-scale blast on the secure facilities of Kyshtym GOK when caving the floor pillar. News of the Higher Institutions. Mining Journal, V. 2, P. 25 - 36. https://doi.org/10.21440/05361028-2020-2-25-36.

Zeng, J., Mohammed, A. S., Mirzaei, F., Moosavi, S. M. H., Armaghani, D. J., Samui, P., 2022. A parametric study of ground vibration induced by quarry blasting: an application of group method of data handling. Environmental Earth Sciences, V. 81 (4), art. no.

, https://doi.org/10.1007/s12665-022-10239-6.

Armaghani, D. J., Momeni, E., Asteris, P., 2020. Application of group method of data handling technique in assessing deformation of rock mass. Metaheuristic Comput Appl, V. 1 (1), P. 1 - 18. https://doi.org/10.12989/mca.2020.1.1.001.

Amiri, M., Hasanipanah, M., Bakhshandeh, A. H., 2020. Predicting ground vibration induced by rock blasting using a novel hybrid of neural network and itemset mining. Neural Computing and Applications, V. 32, P. 14681 - 14699. https://doi.org/10.1007/s00521-

-04822-w.

Armaghani, D. J., Mahdiyar, A., Hasanipanah, M., Faradonbeh, R. S., Khandelwal, M., Amnieh, H. B., 2016. Risk Assessment and Prediction of Flyrock Distance by Combined Multiple Regression Analysis and Monte Carlo Simulation of Quarry Blasting. Rock

Mechanics and Rock Engineering, V. 49 (9), P. 3631 - 3641. https://doi.org/10.1007/s00603-016-1015-z.

Jahed Armaghani, D., Kumar, D., Samui, P., Hasanipanah, M., Roy B., 2021. A novel approach for forecasting of ground vibrations resulting from blasting: modified particle swarm optimization coupled extreme learning machine. Engineering with Computers,

V. 37 (4), P. 3221 - 3235. https://doi.org/10.1007/s00366-020-00997-x.

Методика измерений скорости сейсмических колебаний и давления на фронте ударной воздушной волны с использованием цифрового сейморегистратора MINIMATE PLUS: устройства регистрации и анализа УРАН и автономного измерителя-регистратора АИР. Екатеринбург: ИГД УрО РАН; № 88-16359-118-01.00076-2011, 2011, 15 с.

Картузов М.И., Паздников Н.В. и др., 1984. Методика обеспечения сейсмо-безопасной технологии ведения взрывных работ. Свердловск: ИГД МЧМ СССР, 12 с.

Друкованый М.Ф., 1973. Методы управления взрывом на карьерах. Москва: Недра, 415 с.

Руководство по анализу опасности аварийных взрывов и определению параметров их механического действия. РБ Г-05-039-96: утверждено Постановлением Госатомнадзора России 31 декабря 1996 № 100: введено в действие с 01 августа 1997. URL:

http://docs.cntd.ru/document/1200061429 (дата обращения: 01.04.2022).

Технический регламент о безопасности зданий и сооружений (с изменениями на 2 июля 2013 года): утверждено Государственной Думой Федерального Собрания Российской Федерации 30 декабря 2009 № 384-ФЗ. (Федеральный закон). URL:

https://docs.cntd.ru/document/902192610?section=text (дата обращения: 01.04.2022).

Богацкий В.Ф., Фридман А.Г., 1982. Охрана инженерных сооружений и окружающей среды от вредного действия промышленных взрывов. Москва: Недра, 162 с.

Разработка сейсмобезопасной технологии ведения взрывных работ на Мельнично-Паленихинском карьере комбината «Магнезит»: отчет о НИР. ИГД МЧМ СССР; рук. М.И. Картузов. № ГР 0189.0075784. Инв. № 02910009098. Свердловск, 1990,

с.

Правила безопасности при производстве, хранении и применении взрывчатых материалов промышленного назначения: в редакции Приказа Ростехнадзора от 03.12.2020 № 494. (Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности). URL: http://docs.cntd.ru/document/573219717 (дата обращения: 01.04.2022).

ООО «Современные горные технологии». URL: https://s-g-t.ru/ (дата обращения: 01.04.2022).

Published

2022-07-29

Issue

Section

GEOMECHANICAL AND GEODYNAMIC PROCESSES IN THE DEVELOPMENT OF DEPOSITS