Сейсмическая безопасность массовых взрывов является одной из наиболее важных проблем при разработке полезных ископаемых открытым способом. Наибольший интерес представляет изучение сейсмического эффекта массовых взрывов, который влияет на целостность промышленных и жилых объектов. В данной статье представлена оценка степени негативного воздействия сейсмических эффектов от массовых взрывов разреза «Нерюнгринский» на природно-технические системы, расположенные в зоне влияния взрывных работ. Основной характеристикой оценки сейсмического воздействия взрывной волны, способной вызвать повреждения природно-технических сооружений, является максимальное значение векторной скорости перемещения грунта при массовых взрывах. При определении допустимых скоростей колебаний учитывался их частотный состав, поскольку волны различной частоты при равных значениях скорости смещения представляют опасность в неодинаковой степени. При оценке сейсмического действия взрывов учитывались особенности частоты колебаний сооружений как от сейсмического воздействия самих взрывов, так и частоты собственных колебаний сооружений. Учитывая спектральный состав колебаний, возбуждаемых взрывами, и значения собственных частот колебаний емкостей с газом и здания компрессорной станции, частоты отличаются в 1,5–2 раза, что исключает возникновение резонансных явлений. При определении допустимой скорости учитывалась раскачка здания. Здесь под раскачкой понимается отношение максимального смещения, измеренного на верхних точках сооружений, к максимальному смещению грунта фундамента. Порезультатам прямых измерений раскачка не превышает 1, 5 раза, поэтому можно опираться на преобладающие значения отношений, полученных экспериментальным путем, как статистически обоснованные, и допустимые скорости для исследуемых объектов принять Uдоп = 1,25 см/с.
массовый взрыв, сейсмический эффект, максимальная векторная скорость, природно-технические объекты.
1. Введение
Сейсмическая безопасность массовых взрывов является одной из наиболее важных проблем при разработке полезных ископаемых открытым способом. При постоянном увеличении добычной площади разреза «Нерюнгринский», приближении фронта горных работ к особо охраняемым объектам и повышении требований к устойчивости ранее возведенных зданий и сооружений, а также бортов разреза, вопрос о сейсмическом воздействии стоит весьма остро. Это делает необходимым проведение мониторинговых исследований сейсмических волн от карьерных взрывов и техногенных землетрясений, а также уточнение зональности сейсмического воздействия при выборе параметров взрывной технологии для конкретных условий.
Известен негативный эффект сейсмического воздействия взрывов на биообъекты. Внезапные колебания почвы или сотрясения зданий и конструкций вызывают у людей дискомфорт даже при относительно слабых амплитудах сейсмических волн.
Для сохранения природной среды, здоровья людей, целостности охраняемых объектов необходимо целенаправленное, комплексное изучение процессов, связанных с техногенным воздействием открытых горных работ на окружающую среду и человека. Для решения данной задачи в структурных предприятиях ОАО ХК «Якутуголь» организованы мониторинговые исследования сейсмического воздействия взрывов на здания и сооружения, расположенные в непосредственной близости и в ближней зоне (5–10 км) от разреза.
1. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. — М.: Недра, 1976.
2. Садовский М.А., Костюченко В.Н. О сейсмическом действии подземных взрывов // Доклады АН СССР. 1974. Т. 25, № 25.
3. Гриб Н.Н. Методика оценки и прогноза сейсмическойопасности промышленных взрывов на разрезе «Нерюнгринский» / Отв. ред. В.М. Никитин. — Иркутск; Нерюнгри: Изд-во Технического института (фил.) ЯГУ, 2007.
4. Штейнберг В.В. и др. Методы оценки сейсмических воздействий // Вопросы инженерной сейсмологии. 1993. — Вып. 34. — С. 5–94.
5. Рубцов Н.В., Зубайраев П.Х., Карякин В.В. Отчет о научно-исследовательской работе «Опытно-промышленная проверка и эксплуатация станции сейсмоконтроля для корректировки условий взрывания и обеспечения безопасности зданий и сооружений разреза «Нерюнгринский» ПО «Якутуголь» № гос. регистрации 01890069969. Магнитогорск, 1989.
6. Цейтлин Я.И., Смолий Н.И. Сейсмические и ударные воздушные волны промышленных взрывов. — М.: Недра, 1981.
7. Садовский М.А. Геофизика и физика взрыва. Избранные труды. М.: Наука, 1999.
8. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. Т. 1. — М.: Физматлит, 2004.
