Принципы классификации сейсмовзрывных источников согласно формуле USBM
- 1 — д-р техн. наук заведующий кафедрой Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II ▪ Orcid ▪ Scopus
- 2 — канд. физ.-мат. наук доцент Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II ▪ Orcid
- 3 — канд. техн. наук доцент Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II ▪ Orcid
- 4 — д-р техн. наук профессор Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И.Ульянова (Ленина) ▪ Orcid ▪ Scopus
Аннотация
В статье рассмотрено сейсмическое воздействие взрывных работ на охраняемые объекты, показана важность этого фактора для обеспечения промышленной безопасности горных предприятий и отмечен прогресс в прогнозировании уровня воздействия. Обоснована значимость применения классических формул М.А.Садовского и USBM для прогноза сейсмовзрывного воздействия. Поскольку задача классификации взрывных работ по типу их сейсмического воздействия на основе формулы М.А.Садовского решена, похожая проблема рассмотрена для формулы USBM из-за ее широкого применения в международной практике. Решение основывалось на статистическом анализе пар «коэффициент сейсмичности – показатель затухания сейсмовзрывных волн», взятых из открытых литературных источников. Впервые получены нормальное распределение показателя затухания сейсмовзрывных волн и логнормальное распределение коэффициента сейсмичности, входящие в формулу USBM, и оценены основные характеристики этих распределений. Установлен классификационный критерий, разделяющий сейсмовзрывные источники по типу сейсмического воздействия – повышенного и пониженного, оценена значимость парной регрессии и сделан вывод о статистической значимости коэффициентов, входящих в выражение классификационного критерия. Показаны проблемы классификации сейсмовзрывных источников по уровню их сейсмического воздействия как по формуле USBM, так и по формуле М.А.Садовского. Приведены примеры применения предлагаемой классификации для относительной оценки сейсмического воздействия сравниваемых сейсмовзрывных источников, рассмотрены перспективы дальнейшего исследования.
Отсутствует
Литература
- Аленичев И.А. Корректировка удельного расхода взрывчатого вещества с учетом обводненности апатит-нефелиновых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 7. С. 364-373.
- Кабелко С.Г., Дунаев В.А., Яницкий Е.Б., Рахманов Р.А. Компьютерное моделирование смещения горной массы и оценка разубоживания руды в результате массового взрыва при открытой разработке месторождений // Взрывное дело. 2018. № 120/77. С. 94-108.
- Kolapo P., Oniyide G.O., Said K.O. et al. An Overview of Slope Failure in Mining Operations // Mining. 2022. Vol. 2. Iss. 2. P. 350-384. DOI: 10.3390/mining2020019
- Хохлов С.В., Соколов С.Т., Виноградов Ю.И., Френкель И.Б. Проведение промышленных взрывов вблизи газопроводов // Записки Горного института. 2021. Т. 247. С. 48-56. DOI: 10.31897/PMI.2021.1.6
- Соколов С.Т., Хохлов С.В., Баженова А.В. Оценка влияния взрыва протяженного блока на охраняемый объект // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023. № 9-1. С. 122-134. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_91_0_122
- Яковлев В.Л., Жариков С.Н., Реготунов А.С., Кутуев В.А. Методологические основы адаптации параметров буровзрывных работ к изменяющимся горно-геологическим условиям при разработке сложноструктурных месторождений // Горная промышленность. 2024. № 6. С. 89-97. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-6-89-97
- Дарбинян Т.П., Уваров И.И., Федосеев А.В., Трофимов А.В. Оценка сейсмического воздействия взрывных работ на поверхностные охранные объекты карьера рудника «Заполярный» ООО «Медвежий ручей» // Горный журнал. 2023. № 1. С. 102-106. DOI: 10.17580/gzh.2023.01.17
- Шапошник Ю.Н., Конурин А.И., Неверов А.А., Неверов С.А. Оценка сейсмического действия массовых взрывов в карьере на поверхностные здания и сооружения // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2024. Т. 11. № 2. С. 97-104. DOI: 10.15372/FPVGN2024110213
- Василец В.Н., Афанасьев П.И., Павлович А.А. Обеспечение условий безопасной эксплуатации горнотранспортного комплекса при воздействии сейсмовзрывных волн // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020. №1. С. 26-35. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-26-35
- Wenxiang Xu, Jianjun Shi, Hao Zhang. Blasting Vibration Control and Signal Analysis of Adjacent Existing Deterioration Tunnels // Applied Sciences. 2024. Vol. 14. Iss. 5. № 2212. DOI: 10.3390/app14052212
- Адушкин В.В., Соловьев С.П., Спивак А.А., Хазинс В.М. Геоэкологические последствия проведения горных работ на карьерах с применением взрывных технологий // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2020. № 2. С. 164-178. DOI: 10.15372/FTPRPI20200219
- Протосеня А.Г., Карасев М.А., Беляков Н.А., Тулин П.К. Прогноз предельного состояния и дилатансии пород вокруг горных выработок // Записки Горного института. 2025. Т. 276. Вып. 2. С. 107-122.12.
- Еременко А.А., Машуков И.В., Еременко В.А. Геодинамические и сейсмические явления при обрушении блоков на удароопасных месторождениях Горной Шории // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2017. № 1. С. 70-76.
- Гладков И.В., Якунчиков Е.Н., Румянцев А.Е., Соннов М.А. Моделирование влияния открытых горных работ на состояние нижележащего массива при планировании отработки подземным способом с применением программного комплекса CAE Fidesys // Горная промышленность. 2024. № 4. С. 165-172. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-4-165-172
- Буй Мань Тунг, Нгуен Чи Тхань, Господариков А.П., Зацепин М.А. Разработка моделей прогноза площади поперечного сечения тоннеля при ведении буровзрывных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2024. № 6. С. 31-49. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_6_0_31
- Волохов Е.М., Кожухарова В.К., Зеленцов С.Н. и др. Оценка эффектов взаимодействия фундамента и основания методами численного моделирования для условий подработки здания Мариинского театра в Санкт-Петербурге // Записки Горного института. 2025. Т. 276. Вып. 1. С. 16-29.
- Komadja G.C., Rana A., Glodji L.A. et al. Assessing Ground Vibration Caused by Rock Blasting in Surface Mines Using Machine-Learning Approaches: A Comparison of CART, SVR and MARS // Sustainability. 2022. Vol. 14. Iss. 17. № 11060. DOI: 10.3390/su141711060
- Fissha Y., Ikeda H., Toriya H. et al. Application of Bayesian Neural Network (BNN) for the Prediction of Blast-Induced Ground Vibration // Applied Sciences. 2023. Vol. 13. Iss. 5. № 3128. DOI: 10.3390/app13053128
- Никитин В.И., Двойников М.В., Купавых К.С., Пантелеева Т.А. Применение машинного обучения при моделировании параметров бурового раствора реологической модели Гершеля – Балкли для оптимизации промывки скважины // Записки Горного института. 2025. Т. 275. С. 70-80.
- Odeyemi O.Y., Taiwo B.O., Alaba O. Influence of explosive maximum instantaneous charge on blasting environmental impact // Journal of Sustainable Mining. 2023. Vol. 22. Iss. 4. № 6. DOI: 10.46873/2300-3960.1398
- Тюпин В.Н. Прогнозирование скорости колебаний грунтов при массовых взрывах в подземных условиях // Безопасность труда в промышленности. 2021. № 6. С. 41-45. DOI: 10.24000/0409-2961-2021-6-41-45
- Жариков С.Н., Кутуев В.А. Изучение промышленной сейсмики для уточнения методики оценки влияния взрывов на устойчивость охраняемых объектов // Горная промышленность. 2023. № S1. C. 122-127. DOI: 10.30686/1609-9192-2023-S1-122-127
- Литвиненко В.С. Модель горного инженерного образования XXI века // Устойчивое развитие горных территорий. 2025. Т. 17. № 2 (64). С. 603-615 (in English). DOI: 10.21177/1998-4502-2025-17-2-603-615
- Холодилов А.Н., Господариков А.П., Еременко А.А. Методические основы классификации взрывов по уровню их сейсмического действия // Горный журнал. 2021. № 5. С. 98-102. DOI: 10.17580/gzh.2021.05.13
- Новиньков А.Г., Самусев П.А., Протасов С.И. Обеспечение сейсмической безопасности строительных объектов при массовых промышленных взрывах с учетом предельных состояний первой группы // Безопасность труда в промышленности. 2024. № 2. С. 48-57. DOI: 10.24000/0409-2961-2024-2-48-57
- Hajihassani M., Armaghani D.J., Marto A., Mohamad E.T. Ground vibration prediction in quarry blasting through an artificial neural network optimized by imperialist competitive algorithm // Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 2015. Vol. 74. Iss. 3. P. 873-886. DOI: 10.1007/s10064-014-0657-x
- Khandelwal M., Armaghani D.J., Faradonbeh R.S. et al. Classification and regression tree technique in estimating peak particle velocity caused by blasting // Engineering with Computers. 2017. Vol. 33. Iss. 1. P. 45-53. DOI: 10.1007/s00366-016-0455-0
- Alipour A., Mokhtarian M., Abdollahei Sharif J. Artificial Neural Network or Empirical Criteria? A Comparative Approach in Evaluating Maximum Charge per Delay in Surface Mining – Sungun Copper Mine // Journal of the Geological Society of India. 2012. Vol. 79. № 6. P. 652-658. DOI: 10.1007/s12594-012-0102-3
- Tripathy G.R., Shirke R.R., Kudale M.D. Safety of engineered structures against blast vibrations: A case study // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2016. Vol. 8. Iss. 2. P. 248-255. DOI: 10.1016/j.jrmge.2015.10.007
- Yan W.M., Tham L.G., Yuen K.-V. Reliability of empirical relation on the attenuation of blast-induced vibrations // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2013. Vol. 59. P. 160-165. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2012.12.005
- Mesec J., Strelec S., Težak D. Ground vibrations level characterization through the geological strength index (GSI) // Rudarsko-geološko-naftni zbornik. 2017. Vol. 32. № 1. № 172685. DOI: 10.17794/rgn.2017.1.1
- Bhagwat V.P., Dey K. Comparison of Some Blast Vibration Predictors for Blasting in Underground Drifts and Some Observations // Journal of The Institution of Engineers (India): Series D. 2016. Vol. 97. Iss. 1. P. 33-38. DOI: 10.1007/s40033-015-0086-4
- Ataei M., Sereshki F. Improved prediction of blast-induced vibrations in limestone mines using Genetic Algorithm // Journal of Mining & Environment. 2017. Vol. 8. № 2. P. 291-304. DOI: 10.22044/jme.2016.654
- Новиньков А.Г., Протасов С.И., Гукин А.С. Оценка сейсмобезопасности массовых промышленных взрывов // Безопасность труда в промышленности. 2013. № 6. С. 40-46.
- Fouladgar N., Hasanipanah M., Bakhshandeh Amnieh H. Application of cuckoo search algorithm to estimate peak particle velocity in mine blasting // Engineering with Computers. 2017. Vol. 33. Iss. 2. P. 181-189. DOI: 10.1007/s00366-016-0463-0
- Parida A., Mishra M.K. Blast Vibration Analysis by Different Predictor Approaches – A Comparison // Procedia Earth and Planetary Science. 2015. Vol. 11. P. 337-345. DOI: 10.1016/j.proeps.2015.06.070
- Rai R., Singh T.N. A new predictor for ground vibration prediction and its comparison with other predictors // Indian Journal of Engineering and Materials Sciences. 2004. Vol. 11 (3). P. 178-184.
- Козырев С.А., Аленичев И.А., Соколов А.В., Усачев Е.А. Особенности и методы снижения сейсмического воздействия взрыва отрезной щели на законтурный массив карьера // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 10. Спец. вып. 23. С. 307-315. DOI: 10.25018/0236-1493-2017-10-23-307-315
- Mohamad E.T., Noorani S.A., Armaghani D.J., Saad R. Simulation of Blasting Induced Ground Vibration by Using Artificial Neural Network // Тhe Electronic Journal of Geotechnical Engineering. 2012. Vol. 17/R. P. 2571-2584.