Подать статью
Стать рецензентом
Том 279
Страницы:
82-89
В печати

Принципы классификации сейсмовзрывных источников согласно формуле USBM

Авторы:
А. П. Господариков1
М. А. Зацепин2
В. Н. Ковалевский3
А. Н. Холодилов4
Об авторах
  • 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
Дата отправки:
2025-06-25
Дата принятия:
2026-04-28
Дата публикации онлайн:
2026-06-05

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.

Область исследования:
Геотехнология и инженерная геология
Ключевые слова:
взрывные работы сейсмовзрывные волны скорость смещения грунта формула USBM статистические распределения охраняемый объект
Финансирование:

Отсутствует

Перейти к тому 279

Литература

  1. Аленичев И.А. Корректировка удельного расхода взрывчатого вещества с учетом обводненности апатит-нефелиновых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 7. С. 364-373.
  2. 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.
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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
  15. 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
  16. 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.
  17. 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
  18. 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
  19. 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.
  20. 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
  21. 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
  22. 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
  23. 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
  24. 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
  25. 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
  26. 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
  27. 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
  28. 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
  29. 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
  30. 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
  31. 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
  32. 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
  33. 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
  34. Новиньков А.Г., Протасов С.И., Гукин А.С. Оценка сейсмобезопасности массовых промышленных взрывов // Безопасность труда в промышленности. 2013. № 6. С. 40-46.
  35. 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
  36. 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
  37. 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.
  38. 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
  39. 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.

Похожие статьи

Кинетика окисления четырехвалентного урана при интенсификации сернокислотного выщелачивания в условиях скважинной добычи
2026 Ж. Сеитов, Б. Токтарулы, Ж. Кенжетаев, Б. Алтайбаев
Потенциал оливина в транспорте воды в мантию при тепловом режиме промежуточной и горячей субдукции
2026 И. Н. Куприянов, А. Г. Сокол
Новые данные о проявлении байкальской (тиманской) тектоно-магматической активизации на острове Западный Шпицберген
2026 А. Н. Сироткин, А. Н. Евдокимов, М. Ю. Бурнаева, Н. А. Румянцева
Исследование влияния массовых взрывов на законтурный массив
2026 Е. А. Шишкин, Е. Б. Шевкун
Опыт уточнения критической глубины удароопасности на рудном месторождении при переходе на подземный способ разработки
2026 В. Ю. Синегубов, М. Г. Попов, М. А. Вильнер, А. И. Тхориков
Микробиота коры выветривания Тургоякского месторождения каолина (Миасский район, Южный Урал)
2026 А. А. Георгиевский, Е. А. Жегалло, А. Ф. Георгиевский, В. М. Бугина, А. Е. Котельников