PL432969A1 - Sposób określania typu rozkładu kierunkowego poziomej radialnej amplitudy drgań gruntu i obszarów o zmniejszonej wartości tych drgań w otoczeniu kopalni odkrywkowej - Google Patents

Abstract

Sposób ten ma zastosowanie w górnictwie odkrywkowym, przy określaniu elipsowego lub kołowego rozkładu kierunkowego amplitudy drgań parasejsmicznych. Może on być stosowany; przy urabianiu ładunkami materiału wybuchowego, zamarzniętych gruntów i skał pod trasy gazociągu, ropociągu, trakcję kolejową, drogi i autostrady. Skały urabia się, w wyrobisku kopalni odkrywkowej, poprzez odstrzelenie kolejnego bloku skalnego, o długości zależnej od ilości otworów w szeregu, o szerokości zależnej od ilości szeregów i o wysokości zależnej od długości prawie pionowych otworów, umieszczonych szeregowo na powierzchni bloku skalnego i wypełnionych materiałem wybuchowym, który powoduje podczas wybuchu drgania urabianego złoża a następnie gruntu poza złożem. Drgania te przenoszą się we wszystkich kierunkach i działają szkodliwie na infrastrukturę drogową i mieszkalną. Wielkość szkodliwego oddziaływania drgań określa wartość amplitudy drgań, która zależy od ilości masy odstrzeliwanego ładunku materiału wybuchowego oraz od odległości między kopalnią a ochranianym obiektem. Parametrem pozwalającym porównywać intensywność drgań, spowodowanych strzelaniem za pomocą materiałów wybuchowych jest przykładowo wartość poziomej radialnej amplitudy Ax drgań gruntu. Polska Norma PN-85/B-02170, określa stopień szkodliwego działania drgań na budynki, w zależności od wartości poziomej radialnej amplitudy Ax drgań gruntu i jej częstotliwości. Uwzględnienie typu rozkładu kierunkowego i wyników analizy drgań parasejsmicznych w procesach wybuchowego urabiania skał, jest istotnym czynnikiem poprawy efektywności urabiania skały i bezpieczeństwa sejsmicznego przyległych do kopalni odkrywkowej obiektów. Istota wynalazku polega na tym, że pomiary są wykonywane w wybranych punktach położonych na kątach kierunkowych „α”znajdujących się w trzech przedziałach kąta kierunkowego na połowie obwodu koła na Ćwiartce I i II, przed czołem urabianego bloku skalnego. Pomiary wykonuje się, po odpaleniu ładunku materiału wybuchowego umieszczonego w otworach strzałowych urabianego strzelaniem bloku skalnego. Pomierzone w punktach pomiarowych, wartości poziomej radialnej amplitudy Ax drgań oraz odpowiadające punktom pomiarowym wartości kątów kierunkowych nanosi się, na sporządzony na rysunku układ współrzędnych z siatką kątów kierunkowych. Siatkę kątów kierunkowych na rysunku sporządza się, poprzez wykreślenie z punktu 0 cyrklem półkola, które ograniczone jest osiami X1 i X2 a oś Y dzieli półkole na dwie ćwiartki. Półkole to dzieli się na odcinki o wartości kątowej α=10° a łącząc je linią przerywaną z punktem 0-zerowym układu współrzędnych, otrzymuje się siatkę kątów kierunkowych „α” o podziałce α=10°. W celu określenia typu rozkładu nanosi się na Ćwiartkę I i II układu współrzędnych linią przerywaną, odpowiednio powiększony kołowy jednostkowy rozkład punktów pomiarowych, poziomej radialnej amplitudy Axk drgań gruntu. Dla zmiennych wartości kątów kierunkowych „α” są to połówki obwodu koła na Ćwiartce I i II położone przy osi X1 i X2, na której leżą osie i średnice tych połówek. Na tak sporządzony układ osi i kątów kierunkowych, nanosi się na Ćwiartkę I i II oraz kąty kierunkowe pomierzone w terenie na Ćwiartce I i II w punktach pomiarowych na kolejnych kątach kierunkowych, wartości poziomej radialnej amplitudy Ax drgań gruntu. Na osiach X1 i X2, oraz osi Y zaznacza się w odpowiedniej skali wartości poziomej radialnej amplitudy Ax drgań. Linią ciągłą odcinkami obwodu elipsy łączymy ze sobą, odłożone na rysunku na kolejnych kątach kierunkowych, w trzech przedziałach; 1) α=0°-15°, 2) α=16°-59°, 3) α=60° Ćwiartka I -przez kąt 90° do kąta α=60° - na Ćwiartce II,- zaznaczone punktami, wartości poziomej radialnej amplitudy Ax drgań. Pierwszy i ostatni pomiar w tych przedziałach łączymy linią ciągłą wzdłuż kątów kierunkowych z punktem 0-zerowym, otrzymując wykresy elips lub półelips. Łącząc linią ciągłą otrzymane z trzech  przedziałów wykresy otrzymuje się na dwóch Ćwiartkach, wykres poziomej radialnej amplitudy Ax drgań, który porównujemy z wykresem kołowym jednostkowej poziomej radialnej amplitudy Axk drgań gruntu wykonanym linią przerywaną. Jeżeli punkty pomiarowe układają wzdłuż obwodu połówek kół - to rozkład drgań poziomej radialnej amplitudy Ax drgań - kołowy, jeżeli wzdłuż obwodów elips to rozkład drgań poziomej radialnej amplitudy Ax drgań - elipsowy. Dla otrzymanego rozkładu elipsowego odczytuje się kąty kierunkowe i określa obszary o zmniejszonej wielkości drgań gruntu.