Сейсмоакустична діагностика та оцінка впливу масового вибуху на довкілля на ТДВ ВКФ «Рокитнянський спецкар’єр»
DOI:
https://doi.org/10.33271/crpnmu/86.007Ключові слова:
масовий вибух, короткосповільнене підривання, сейсмоакустична дія, сейсмічні хвилі, повітряна ударна хвиля, тротиловий еквівалент, приведена відстань, екологічна безпека, технічний стан будівель і споруд, сейсмоакустична стійкість будівель і споруд, техногенний вплив, житлова забудоваАнотація
Мета. Комплексний аналіз протоколів № 1–4, одержаних чотирма сейсмографами Instantel MiniMate Plus, для встановлення закономірностей поширення сейсмічних і повітряних ударних хвиль при короткосповільненому підриванні 69 свердловинних зарядів «Анемикс-70» масою 9420,0 кг на ТДВ «Рокитнянський спецкар'єр» та обґрунтування тротилового еквівалента заряду як розрахункового параметра сейсмоакустично безпечних відстаней.
Методика. Вимірювальні пункти розташовано по профілю від блоку: протокол № 1 – поле, 100 м (контрольна точка); протоколи № 2–4 – біля будинків № 22-А, № 22 та № 28 на відстанях 200, 300 і 425 м. З протоколів визначено пікові швидкості коливань ґрунту (PPV) за трьома компонентами, векторну суму коливань, домінантні частоти (FFT) і рівні звукового тиску; виконано аналіз хмар розсіювання відносно ліній DIN 4150-3 та регресійний аналіз загасання коливань.
Результати. Векторна сума швидкості коливань закономірно спадає з відстанню: 15,7 мм/с (200 м) → 8,89 мм/с (300 м) → 4,93 мм/с (425 м). Рівень повітряної ударної хвилі (PSPL) також закономірно спадає: 124,9 → 123,1 → 121,0 дБ (L). Для буд. № 22-А (200 м) окремі частотні складові підступають до лінії L2 DIN 4150-3, для буд. № 22 і № 28 запас безпеки істотно більший. Тротиловий еквівалент максимального групового заряду становить ≈216,6 кг замість 270,8 кг маси ВР (різниця 20 %), що змінює розрахункову PPV на 6–10 %.
Наукова новизна. Встановлено закономірність зміни сейсмічних коливань і параметрів повітряної ударної хвилі залежно від відстані до вибуху. Обґрунтовано, що при короткосповільненому підриванні розрахунковим параметром безпечних відстаней має бути не маса максимального групового заряду, а її тротиловий еквівалент. Уперше запропоновано оцінювати сейсмоакустичну безпеку комплексно, з урахуванням амплітудних і частотних характеристик коливань.
Практична значимість. Результати дозволяють обґрунтовано визначати сейсмоакустично безпечні відстані вибухів поблизу житлової забудови з урахуванням енергетичних характеристик ВР, встановити пріоритетність моніторингу найближчих будинків і підвищити достовірність оцінки екологічної безпеки гірничих робіт. Обґрунтовано необхідність уточнення коефіцієнта тротилового еквівалента e за сертифікатом якості конкретної партії ВР.
Посилання
1. ПАОП 0.00-1.66-13. Правила безпеки під час поводження з вибуховими матеріалами промислового призначення. (2013) Київ: ДП «Редакція журналу «Охорона праці», 359 с.
2. Бойко В.В., Воротеляк В.Є., Воротеляк Г.А., Кузьменко А.О. та ін. (2009). Національний стандарт України. Проведення промислових вибухів. Норми сейсмічної безпеки. ДСТУ 4704:2008. Київ: Держспоживстандарт України, 11 с.
3. Бойко В.В., Воротеляк В.Є., Воротеляк Г.А., Кузьменко А.О. (2010). Національний стан-дарт України. Вибухи промислові. Методи визначення фактичної сейсмостійкості будівель і споруд. ДСТУ 7116:2009. Київ: Держспоживстандарт України, 6 с.
4. Вибухи промислові. Метод визначення тиску у фронті ударної повітряної хвилі на границі безпечної зони. ДСТУ 7117:2009.
5. DIN 4150-3:2016. Erschütterungen im Bauwesen – Teil 3: Einwirkungen auf bauliche Anlagen.
6. Siskind, D. E., Stagg, M. S., Kopp, J. W., & Dowding, C. H. (1980). Structure response and damage produced by ground vibration from surface mine blasting (Report of Investigations 8507). U.S. Department of the Interior, Bureau of Mines.
7. Instantel Inc. MiniMate Plus Blasting Seismograph – Instruction Manual.
8. Бойко, В. В., Войтенко , Ю. І., Ган, А. Л., Хлевнюк, Т. В., Загоруйко, Є. А., & Ган, О. В. (2024). Оцінка сейсмостійкості об’єктів критичної інфраструктури з урахуванням їх влас-ної гармоніки у вибуховому спектрі цивільного і воєнного характерів. Технічна інженерія, 1(93), 308–315. https://doi.org/10.26642/ten-2024-1(93)-308-315
9. Бойко, В.В., Ган, А.Л., Хлевнюк, Т.В., & Ган, О.В. (2026). Розробка методу ідентифікації сейсмічних хвиль на будівлі та споруди. Науковий Журнал Метінвест Політехніки. Серія: Технічні науки, 6, 152–159. https://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-6-1
10. Feher, J., Cambal, J., Pandula, B., Kondela, J., Sofranko, M., Mudarri, T., & Buchla, I. (2021). Research of the Technical Seismicity Due to Blasting Works in Quarries and Their Impact on the Environment and Population. Applied Sciences, 11(5), 2118. https://doi.org/10.3390/app11052118
11. Sołtys, A., & Pyra, J. (2024). The Influence of Vibrations Induced by Blasting Works in an Open-Pit Mine and Seismic Events in an Underground Mine on Building Structures—A Case Study. Applied Sciences, 14(11), 4414. https://doi.org/10.3390/app14114414
12. Бойко, В. В., Войтенко , Ю. І., Ган, А. Л., Хлевнюк, Т. В., Загоруйко, Є. А., & Ган, О. В. (2024). Оцінка сейсмостійкості об’єктів критичної інфраструктури з урахуванням їх влас-ної гармоніки у вибуховому спектрі цивільного і воєнного характерів. Технічна інженерія, 1(93), 308–315. https://doi.org/10.26642/ten-2024-1(93)-308-315
13. Бойко, В.В., Ган, А.Л., Хлевнюк, Т.В., & Ган, О.В. (2026). Розробка методу ідентифікації сейсмічних хвиль на будівлі та споруди. Науковий Журнал Метінвест Політехніки. Серія: Технічні науки, 6, 152–159. https://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-6-19
14. Aldas, G. G. U. (2010). Explosive charge mass and peak particle velocity (PPV)-frequency relation in mining blast. Journal of Geophysics and Engineering, 7(3), 223–231. https://doi.org/10.1088/1742-2132/7/3/001
15. Hossain Khan, M. F., Hossain, Md. J., Ahmed, M. T., Monir, M. U., Rahman, Md. A., Sweety, T. S., Akash, F. A., & Shovon, S. M. (2025). Ground vibration effect evaluation due to blasting operations. Heliyon, 11(2), e41759. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2025.e41759
16. Fissha, Y., Ikeda, H., Toriya, H., Owada, N., Adachi, T., & Kawamura, Y. (2023). Evaluation and Prediction of Blast-Induced Ground Vibrations: A Gaussian Process Regression (GPR) Approach. Mining, 3(4), 659–682. https://doi.org/10.3390/mining3040036
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.
Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.
