Информатика и выч. техника \ Моделирование и проектирование взрывных технологий на ЭВМ

Сейсмическое воздействие взрыва на окружающие объекты, страница 3

Подпись: Рис. 1. Модель деформации сплошной упругопластической средыВ таких средах в области некоторого напряжения как сжатие, так и разгрузка горных пород происходит упруго, т. е. по одному и тому же закону без остаточных деформаций, а при  по разным законам с остаточной деформацией (рис. 1). Следовательно, при  в среде могут образоваться остаточные деформации, величина которых будет зависеть от максимального напряжения на фронте волны, действию которого подвергается среда при прохождении сейсмической волны. Накопление остаточных деформаций e0 при последовательном многократном производстве взрывных работ может привести к потере устойчивости и обрушению горных пород.

Деформации горных пород за пределами упругости наблюдаются приих относительных величинах, превышающих 0,0002 - 0,0003. Очевидно, что из упругого поведения горных пород относительная деформация e0 = 0,0002…0,0003 и должна приниматься в качестве допустимой, гарантирующей устойчивость горных пород при многократном производстве взрывов. Тогда в зависимости от упругопластических свойств горных породи их относительной деформации

                            (6)

Допустимая относительная деформация горных пород установлена в соответствии с классификацией защищаемых сооружений по их ответственности и сроку эксплуатации (табл. 3), а допустимая скорость колебаний в соответствии с табл.4.

Таблица 3. Рекомендуемые допустимые значения упругих деформаций для сооружений разных классов

Класс  сооружений

Характеристика сооружений, срок их эксплуатации

Допустимая упругая деформация

I

Особо ответственные сооружения длительного срока эксплуатации (более 10—15 лет): гидротехнические тоннели, стволы шахт, капитальные штольни, камеры дробления, водоотлива, околоствольные дворы

0,0001

II

Ответственные сооружения со сроком эксплуатации более 5 - 10 лет: обводные и транспортные тоннели гидротехнических сооружений, надкамерные целики, квершлаги, уступы карьеров, отвалов

0,0002

III

Кратковременно эксплуатируемые сооружения (от 1 до 5 лет): камеры, уступы, штреки

0,0003

IV

Неответственные сооружения со сроком эксплуатации до 1 года: очистные блоки, рабочие уступы, рабочие борта карьеров и др.

0,0005

Критическая скорость колебаний и может быть определена как удвоенная величина допустимой скорости и0.

Определение количественных параметров сейсмического действия взрыва в конкретных горно-геологических условиях рудников и карьеров осуществляется на основании решения равенства между допустимой скоростью и той скоростью, которая формируется в средепривзрыве заряда массой Q на расстоянии R от сооружения:

.                                                              (7)

Определение скорости сейсмических колебаний в конкретных горно-геологических условиях может осуществляться экспериментально путем специальных сейсмических исследований. В результате исследований, выполненных на различных рудниках и карьерах, установлено (табл. 5), что скорость колебаний зависит от свойств массивов горных пород и тех условий, которые определяют положение защищаемого объекта по отношению к месту взрыва. Для предварительной оценки параметров сейсмического действия взрыва с достаточной для практических целей точностью расчеты могутбытьвыполнены с использованием зависимости

.                                                  (8)

Таблица 4. Рекомендуемые допустимые скорости колебаний для сооружений разных классов в различных породах

Характеристика горных пород

Крепость пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова

Скорость прохождения продольной волны, км/с

Допустимая скорость колебаний для сооружений, см/с

I класса

II класса

III класса

IV класса

Рыхлообломочные отложения и наносы

0,5 - 1

1 - 2

4,08

8,2

12,2

20,4

Сильнотрещиноватые породы с глиной и высокой пористостью

1 - 3

2 - 3

6,8

13,6

20,3

34,0

Скальные породы со значительной естественной трещиноватостью

3 - 5

3 - 4

9,5

19,0

28,4

47,5

Относительно монолитные породы с отдельными трещинами и пустотами

5 - 9

4 - 5

12,2

24,4

36,7

60,0

Монолитные породы слабо-трещиноватые

9 - 14

5 - 6

14,9

29,8

44,6

74,5

Очень крепкие и монолитные породы практически без трещин

14 - 20

6 - 7

17,8

35,6

53,3

89,0

Таблица 5. Рекомендуемые расчетные формулы для определения скорости колебаний на карьерах и в подземных условиях

Наименований пород и условий взрывания

Скорость волны, м/с

Скорость колебаний, см/с

продольной

поперечной

Массивные окремненные известняки и джаспероиды, взрывание скважин на карьере

2500 - 3000

1600 - 1800

Углисто-глинистые и слюдистые сланцы, взрывание на карьере

2000 - 2500

1000 - 1300

Известняки силлура, взрывание на карьере

2400

1300

Углисто-глинистые, углисто-кремнистые, слюдисто-глинистые сланцы, взрывание на карьере

1900

1000

Крупноблочные гранодиорит-порфиры, взрывание на карьере

2230

1230

Сильноокварцованные и слабо-окварцованные сиенитдиориты, взрывание на карьере

2500 - 3300

1360 - 1800

Крупноблочные трещиноватые известняки, взрывание на карьере

2730

1500

Песчано – глинистые грунты при глубине грунтовых волн 5 – 10 м

-

-

Рыхлые водонасыщенные грунты

-

-

Амфиболиты и амфиболовые сланцы, взрывание а подземных условиях

5000

3600

Углистые, углисто-кремнистые и углисто-карбонатные сланцы, темные и светлые филлиты, взрывание в подземных условиях

2000 - 2500

1000 - 1300

Известняки силлура, взрывание в подземных условиях

2400

1300

Углисто-кремнистые, углисто-глинистые и слюдисто-глинистые сланцы, взрывание на подземных работах

1900

1000

Массивные окремиенные известняки и джаспероиды, взрывание на карьере с регистрацией взрывов под землей

2500 - 3000

1600 - 2000

Углисто-глинистые и слюдистые сланцы, взрывание на карьере с регистрацией взрывов под землей

2000 - 2500

1000 - 1300

Скачать файл