Науковий вісник НГУ

Ефективність і сейсмічна безпека будівництва підземних споруд у масиві складної будови

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2023

Останнє оновлення: 02 січня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1598

Authors:

О. К. Іщенко*, orcid.org/0000-0003-2449-5258, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. П. Стрілець, orcid.org/0000-0003-2605-9353, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2023, (6): 067 - 072

https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-6/067

Abstract:

Мета. Розробити новий ресурсозберігаючий спосіб будівництва підземних споруд і виконати оцінку його ефективності та встановити поріг безпечних сейсмічних коливань ґрунту, що супроводжують вибухи під час відбійки гірських порід у виробці.

Методика. У роботі використані методи аналізу гірничо-геологічних умов проходки виробок, натурних обстежень стану порід у вибої, проведені експерименти на зразках порід, узятих із місць проведення вибухових робіт, отримані уточнюючі данні щодо властивостей порід, типу й напрямку розвитку систем тріщин по перерізу виробки методом воронкоутворення, апробовані методики згідно із діючими Держстандартами.

Результати. На основі виконаних досліджень отримані дані основних ознак анізотропії фізико-механічних властивостей гірських порід, тріщинно-тектонічної будови масиву й розвитку систем тріщин. За отриманими параметрами воронок викиду розраховано коефіцієнт анізотропії, а за даними ідентифікації систем тріщин та їх густини – коефіцієнт тріщинуватості. На підставі отриманих експериментальних даних виконане коригування раціональної відстані між контурними шпурами та по всьому перерізу виробки. За коригованими параметрами буропідривних робіт (БПР) проведені експериментальні вибухи у виробках. Встановлено, що коефіцієнт використання шпурів склав 0,95–0,97, досягнута рівномірність дроблення відбитої гірничої маси, витрати вибухових матеріалів зменшені на 10–15 %. Шляхом інструментального виміру дії вибуху у виробці доведено, що сейсмічні коливання ґрунту на об’єктах, які знаходяться під охороною, становили 0,4 см/с за їх тривалості 0,05 с, що не перевищило норми національного стандарту.

Наукова новизна. Полягає в обґрунтуванні раціональних параметрів БПР з урахуванням змін отриманих числових параметрів коефіцієнту анізотропії та тріщинуватості, радіусу зони тріщиноутворювання по перерізу виробки. Підтверджена й технічно реалізована ідея формування по контуру виробки екрануючої зони зарядами вибухових речовин із подовженим симетричним надрізом.

Практична значимість. Зазначені результати лабораторних і промислових досліджень є базовими для проєктування схем розташування шпурів по перерізу виробки та належать до основних вихідних даних, що застосовуються при обґрунтуванні конструктивних параметрів паспортів буропідривних робіт.

Ключові слова: шпур, вибух, шпуровий заряд, вибій, гірнича порода, тріщинуватість

References.

1. Drover, C., & Villaescusa, E. (2019). A comparison of seismic response to conventional and face destress blasting during deep tunnel development. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 11(5), 965-978. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2019.07.002.

2. Drover, C., Villaescusa, E., & Onederra, I. (2017). Face destressing blast design for hard rock tunnelling at great depth. Tunnelling and Underground Space Technology, 80, 257-268. https://doi.org/10.1016/j.tust.2018.06.021.

3. Mark, I., & Vlachopoulos, S. (2019). Assessment of strain bursting in deep tunnelling by using the finite-discrete element method. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 11(1), 12-37. https://doi.org /10.1016/j.jrmge.2018.06.007.

4. Liu, R., Yang, J., Du, Yu., & Li, M. (2023). Influence of Blasting Disturbance on the Dynamic Stress Distribution and Fracture Area of Rock Tunnels. Journal Applied Sciences, 13(9), 5503. https://doi.org/10.3390/app13095503.

5. Petrenko, V., Bondarenko, N., Miroshnyk, V., Burskyi, M., & Konoval, V. (2022). Substantiating parameters of short-delay blasting and seismic safety while constructing the inclined tunnel. International Symposium on Earth Science and Technology – 2022: IOP Publishing Conference. Series: Earth and Environmental Science, 1156, 012010. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1156/1/012010.

6. Simangunsong, G. (2021). Effect of Blasting Geometry and Water on Velocity of Detonation of Heavy ANFO Explosive. International Symposium on Earth Science and Technology, (pp. 102-107). Fukuoka, Japan: Kyushu University. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/369658191.

7. Ischenko, K. S., Zberovskiy, V. V., & Niskevich, A. N. (2012). New approaches to cutting cavity formation. Ugol Ukrainy, (7), 8-14.

8. Kaminskij, A. A., & Kurchakov, E. E. (2018). On the evolution of the pre-fracture zone at the crack tip in a nonlinear anisotropic body. Reports NAN of Ukraine, (10), 44-55. https://doi.org/10.15407/dopovidi 2018.10.044.

9. Kaminskij, A. A., & Kurchakov, E. E. (2019). On the transformation of the boundaries of passive deformation in a nonlinear elastic anisotropic body with a crack. Reports NAN of Ukraine, (9), 20-33. https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.09.020.

10. Kim, J. G., & Song, J. J. (2015). Abrasive water jet cutting methods for reducing blast-induced ground vibration in tunnel excavation. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, (75), 147-158. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2014.12.011.

11. Stockwell, M., & Tadic, D. (2010). Blasthole slotting: Reducing over breakage during coal mine blasting. Australian Mining Technology Conference: Technology Changing the Mining Business Footprint. CRC Mining, 47-56. Retrieved from https://espace.library.uq.edu.au/view/UQ:239049.

12. Xie, L. X., Lu, W. B., & Zhang, Q. B. (2017). Analysis of damage mechanisms and optimization of cut blasting design under high in-situ stresses. Tunnelling and Underground Space Technology, (66), 19-33. https://doi.org/10.1016/j.tust.2017.03.009.

13. Jin, X., Liang, J., Fan, X., Chen, L., Wang, Q., Lu, Y., & Wang, K. (2023). A Study on Image Segmentation of Quarry Blast Fragments Based on U-CARFnet. PLoS ONE, 18(9), e0291115. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0291115.

14. Mertz, N. H., Palangio, T. K., & Franklin, J. A. (2019). WipFrag Image-based granulometry system. Measurement of blast Fragmentation, 91-99. https://doi.org/10.1201/9780203747919-15.

15. BUDSTANDART (2009). DSTU 4704:2008 Conducting of industrial explosions. Norms of seismic safety. Retrieved from http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=86092.

16. BUDSTANDART (2010). DSTU 7116:2009: Industrial explosions. Method for determining the actual seismic resistance of buildings and structures. Retrieved from http://online.budstandart.com/ru/catalog/doc-page.html?id_doc=26057.

17. BUDSTANDART (2014). DBN В.1.1-12:2014 Construction in seismic areas of Ukraine. Retrieved from http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=58628.

• < Попередня
• Наступна >