Influence of geological deposits on the propagation equation illustrated with the example of the Gliniany Quarry Grupa Ożarów S.A.

Podobne dokumenty
The study of seismic effects and modern systems of blasting explosives

Analiza wpływów sejsmicznych na środowisko szybu przy prowadzeniu robót górniczych za pomocą materiałów wybuchowych studium przypadku

Opóźnienia milisekundowe a minimalizacja oddziaływania robót strzałowych na zabudowania w otoczeniu

KSMD APN 2 lata pracy w kopalniach odkrywkowych

WPŁYW OPÓŹNIEŃ MILISEKUNDOWYCH PRZY PROWADZENIU STRZELAŃ EKSPLOATACYJNYCH NA CZĘSTOTLIWOŚCIOWE CHARAKTERYSTYKI DRGAŃ GRUNTU I BUDYNKÓW

Roboty strzałowe a ochrona otoczenia dokumentowanie oddziaływania w kopalniach odkrywkowych

EFEKT SEJSMICZNY STRZELANIA W KOPALNIACH ODKRYWKOWYCH AKTUALNY STAN I ZALECANE KIERUNKI BADAŃ

Modułowe programy komputerowe wspomagające prowadzenie robót strzałowych

Słowa kluczowe: górnictwo, technika strzelnicza, strzelanie milisekundowe, minimalizacja drgań

The response of building foundation to low-frequency vibration induced by shooting

Edward MACIĄG*, Jan WINZER**, Roman BIESSIKIRSKI** * Politechnika Krakowska ** Akademia Górniczo-Hutnicza

WPŁYW WYBRANYCH ELEMENTÓW TECHNIKI STRZELNICZEJ NA INTENSYWNOŚCI DRGAŃ GRUNTÓW**

Selected problems of time delays achieving by use of non-electric method of initiating explosive charges in multi-row patterns

Analiza kosztów eksploatacji przy prowadzeniu robót strzałowych z wykorzystaniem elektronicznego systemu inicjowania materiałów wybuchowych

ANALIZA ODLEGŁOŚCI I CZASU MIĘDZY WSTRZĄSAMI ZE STRZELAŃ TORPEDUJĄCYCH A SAMOISTNYMI O ENERGII RZĘDU E4 J W WARUNKACH KW SA KWK,,PIAST

Zbigniew ONDERKA, Roman BIESSIKIRSKI, Jacek SIERADZKI, Jan WINZER Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Arch. Min. Sci., Vol. 60 (2015), No 3, p

Monitorowanie oddziaływania robót strzałowych na otoczenie nowe rozwiązania Monitoring the impact of blasting works on the environment - new solutions

Wydział Górnictwa i Geoinżynierii

Monitoring drgań wzbudzanych robotami strzałowymi 2 lata pracy zautomatyzowanego systemu pomiarowego KSMD

Reakcja budynków na wstrząsy górnicze z wysokoczęstotliwościową modą drgań gruntu

GEO GAL USŁUGI GEOLOGICZNE mgr inż. Aleksander Gałuszka Rzeszów, ul. Malczewskiego 11/23,tel

1. Perspektywy rozwoju górnictwa w Polsce w I połowie XXI wieku Zbigniew Kasztelewicz Akademia Górniczo Hutnicza Kraków

2. Roboty strzałowe w odkrywkowych zakładach górniczych

1. Wprowadzenie. Józef Pyra* Górnictwo i Geoinżynieria Rok 34 Zeszyt

Analiza efektywności rejestracji przyspieszeń drgań gruntu w Radlinie Głożynach

Akademia Górniczo Hutnicza Wydział Górnictwa i Geoinżynierii METRYKA STRZAŁOWA

POMIAR PRĘDKOŚCI DETONACJI MW W OTWORZE STRZAŁOWYM Z ZASTOSOWANIEM APARATURY MICROTRAP. 1. Wprowadzenie. 2. Czynniki wpływające na prędkość detonacji

PRĘDKOŚĆ DRGAŃ JAKO WSKAŹNIK PROPAGACJI PARASEJSMICZNEJ

BADANIA WPŁYWU ROBÓT STRZAŁOWYCH NA KONSTRUKCJĘ KOPARKI SCHRS 4000 PRACUJĄCEJ W NADKŁADZIE Z TWARDYMI PRZEROSTAMI WAPIENNYMI W KWB BEŁCHATÓW

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1. Fig 1 E21F 17/04 E21C 39/00

Charakterystyka warunków geologiczno-inżynierskich podłoża Krakowa z uwzględnieniem nawarstwień historycznych

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA im. Stanisława Staszica Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Katedra Górnictwa Odkrywkowego

Górnictwo odkrywkowe. Informacja o specjalności

Zależność jednostkowego kosztu własnego od stopnia wykorzystania zdolności produkcyjnej zakładu wydobywczego

Przydatność metody georadarowej w rozwiązywaniu zagadnień geologiczno inżynierskich w górnictwie odkrywkowym

Raport o oddziaływaniu na środowisko projektowanej kopalni kruszywa naturalnego ZBIROŻA III. w zakresie oddziaływania akustycznego

OPINIA GEOTECHNICZNA

Dz.U Nr 64 poz. 737 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI

WARUNKI OPTYMALIZACJI TECHNOLOGII ROBÓT STRZAŁOWYCH W ODKRYWKOWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH

Spis treści Wykaz ważniejszych pojęć Wykaz ważniejszych oznaczeń Wstęp 1. Wprowadzenie w problematykę ochrony terenów górniczych

Ocena oddziaływania drgań parasejsmicznych na budynki mieszkalne dla wybranych skal wpływów dynamicznych

Charakterystyka parametrów drgań w gruntach i budynkach na obszarze LGOM

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA

GEOTEKO Serwis Sp. z o.o. OPINIA GEOTECHNICZNA DLA PROJEKTU PŁYTY MROŻENIOWEJ LODOWISKA ODKRYTEGO ZLOKALIZOWANEGO PRZY UL. POTOCKIEJ 1 W WARSZAWIE

Analiza możliwości ograniczenia drgań w podłożu od pojazdów szynowych na przykładzie wybranego tunelu

Nr H1. Dane wejściowe do obliczeń akustycznych dla pory dnia.

EKSPLOATACJA POKŁADU 510/1 ŚCIANĄ 22a W PARTII Z3 W KWK JAS-MOS W WARUNKACH DUŻEJ AKTYWNOŚCI SEJSMICZNEJ

Technologia eksploatacji podwodnej i otworowej surowców stałych. Rok akademicki: 2014/2015 Kod: GGiG GO-s Punkty ECTS: 3

BADANIA ZRÓŻNICOWANIA RYZYKA WYPADKÓW PRZY PRACY NA PRZYKŁADZIE ANALIZY STATYSTYKI WYPADKÓW DLA BRANŻY GÓRNICTWA I POLSKI

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 14/12

Nowoczesne rozwiązania techniczne firmy Orica, stosowane w technice strzałowej...

Spis treści. 1. W podziemnych zakładach górniczych W odkrywkowych zakładach górniczych W górnictwie otworowym i wiertnictwie...

Wpływ utworów trudno urabialnych na dobór pomocniczych technologii urabiania

D O K U M E N T A C J A G E O T E C H N I C Z N A ( O P I N I A G E O T E C H N I C Z N A )

Wstępne wyniki badania właściwości tłumiących utworów fliszu karpackiego metodą refrakcji sejsmicznej

ANALIZA ROZDRABNIANIA WARSTWOWEGO NA PODSTAWIE EFEKTÓW ROZDRABNIANIA POJEDYNCZYCH ZIAREN

Ocena możliwości uzyskania konstruktywnej interferencji drgań pochodzących od robót strzałowych

Krzysztof JAKIEL, Janusz MADEJ, Janusz RADOMIŃSKI Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

ANALiZA WPŁYWU PARAMETRÓW SAMOLOTU NA POZiOM HAŁASU MiERZONEGO WEDŁUG PRZEPiSÓW FAR 36 APPENDiX G

Geotechniczne aspekty budowy głębokich wykopów

Strefa spękań w podziemnych przodkowych robotach strzelniczych Crack zone in underground blasting works

OPINIA GEOTECHNICZNA ORAZ DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO

WPŁYW TECHNICZNEGO UZBROJENIA PROCESU PRACY NA NADWYŻKĘ BEZPOŚREDNIĄ W GOSPODARSTWACH RODZINNYCH

METODYKA POMIAROWO-INTERPRETACYJNA WYZNACZANIA MODELU BUDYNKU PRZYDATNEGO W OCENIE WPŁYWU DRGAŃ PARASEJSMICZNYCH NA LUDZI

Artykuł stanowi między

PROJEKT GEOTECHNICZNY

Kierunek: Górnictwo i Geologia Rodzaj studiów: stacjonarne i niestacjonarne II stopnia Specjalność: Górnictwo Odkrywkowe

Metody oceny stanu zagrożenia tąpaniami wyrobisk górniczych w kopalniach węgla kamiennego. Praca zbiorowa pod redakcją Józefa Kabiesza

DOSTAWY ŚRODKÓW STRZAŁOWYCH JAKO NOWOCZESNY WACHLARZ USŁUG W WARUNKACH KOPALNI ROGOŹNICA WRAZ Z ANALIZĄ KORZYŚCI TECHNICZNO-ORGANIZACYJNYCH

Opinia geotechniczna dla zadania pn. Budowa wału dzielącego zbiornik górny Zalewu w Przedborzu na dwie części.

Podstawy opracowania wyników pomiarów z elementami analizy niepewności pomiarowych. Wykład tutora na bazie wykładu prof. Marka Stankiewicza

WPŁYW ODDZIAŁYWAŃ GÓRNICZYCH NA STAN TECHNICZNY BUDYNKÓW O KONSTRUKCJI WIELKOPŁYTOWEJ

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJĄCEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2010

Influence of building type on the transmission of mine-induced vibrations from the ground to building fundaments

METODY ROZPOZNAWANIA STANU AKTYWNOŚCI SEJSMICZNEJ GÓROTWORU I STRATEGIA OCENY TEGO ZAGROŻENIA

ANALIZA SPEKTRALNA DRGAŃ BUDYNKU WYWOŁANYCH WSTRZĄSAMI GÓRNICZYMI. 1. Wstęp. 2. Analiza spektralna drgań budynku

RACOWNIA DOKUMENTACJI HYDROGEOLOGICZNYCH mgr Piotr Wołcyrz, Dąbcze, ul. Jarzębinowa 1, Rydzyna

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA

2. Wyznaczenie środka ciężkości zwałowiska zewnętrznego

Podstawy opracowania wyników pomiarów z elementami analizy niepewności pomiarowych. Wykład tutora na bazie wykładu prof. Marka Stankiewicza

WPŁYW DRENAŻU NA EFEKTYWNOŚĆ ODMETANOWANIA W KOPALNI WĘGLA**

Wykorzystanie metody funkcji transformacyjnych do analizy nośności i osiadań pali CFA

Rok akademicki: 2012/2013 Kod: GIS KS-n Punkty ECTS: 3. Kierunek: Inżynieria Środowiska Specjalność: Inżynieria kształtowania środowiska

GEOTECHNICZNE WARUNKI POSADOWIENIA

Dynamiczne oddziaływania drgań na powierzchnię terenu ZG Rudna po wstrząsie z dnia roku o energii 1,9 E9 J

WPŁYW WSTRZĄSÓW GÓRNICZYCH I ODSTRZAŁÓW W KAMIENIOŁOMACH NA ODPOWIEDŹ DYNAMICZNĄ GAZOCIĄGU

STEROWANIE STRUKTUR DYNAMICZNYCH Model fizyczny semiaktywnego zawieszenia z tłumikami magnetoreologicznymi

G E OT E C H N O LO G I A S. C.

GEOWIERT. geotechniczna

LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE. ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej

CHARAKTERYSTYKA I ZASTOSOWANIA ALGORYTMÓW OPTYMALIZACJI ROZMYTEJ. E. ZIÓŁKOWSKI 1 Wydział Odlewnictwa AGH, ul. Reymonta 23, Kraków

1. Zagrożenie sejsmiczne towarzyszące eksploatacji rud miedzi w Lubińsko-Głogowskim Okręgu Miedziowym

WSTĘPNE MODELOWANIE ODDZIAŁYWANIA FALI CIŚNIENIA NA PÓŁSFERYCZNY ELEMENT KOMPOZYTOWY O ZMIENNEJ GRUBOŚCI

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

Process Analytical Technology (PAT),

OPINIA GEOTECHNICZNA

WPŁYW ZAKŁÓCEŃ PROCESU WZBOGACANIA WĘGLA W OSADZARCE NA ZMIANY GĘSTOŚCI ROZDZIAŁU BADANIA LABORATORYJNE

WPŁYW GĘSTOŚCI SUROWCA NA BILANSOWANIE PRODUKTÓW KLASYFIKACJI HYDRAULICZNEJ W HYDROCYKLONACH W OPARCIU O WYNIKI LASEROWYCH ANALIZ UZIARNIENIA**

WYSTĘPOWANIE METANU W POKŁADACH WĘGLA BRUNATNEGO. 1. Wstęp. 2. Metodyka wykonania badań laboratoryjnych próbek węgla na zawartość metanu

Transkrypt:

46 PRZEGLĄD GÓRNICZY 2014 UKD 622.271: 622.23: 662.1/.4 Wpływ budowy geologicznej złoża na równanie propagacji na przykładzie kopalni Gliniany Grupy Ożarów S.A. Influence of geological deposits on the propagation equation illustrated with the example of the Gliniany Quarry Grupa Ożarów S.A. Dr inż. Józef Pyra* ) mgr inż. Zbigniew Cichocki** ) mgr inż. Iwona Mazur*** ) dr inż. Anna Sołtys* ) dr inż. Jan Winzer* ) Treść: Wykonywanie robót strzałowych w kopalni odkrywkowej związane jest zawsze z generowaniem do ośrodka skalnego drgań parasejesmicznych. Ich intensywność zależy od wielzynników, które w większym lub mniejszym stopniu winny być brane pod uwagę podczas wyznaczania równań propagacji. W artykule, na przykładzie kopalni wapienia Gliniany, należącej do Grupy Ożarów S.A., przedstawiono procedurę wyznaczania równań propagacji dla zmiennych warunków geologicznych. Zróżnicowana budowa geologiczna, bliska zabudowa w otoczeniu kopalni niekiedy powoduje konieczność wyznaczania dwóch, lub więcej równań propagacji drgań parasejsmicznych, a tym samym różnych ładunków MW, w zależności od miejsca wykonywania robót strzałowych. Jest to zagadnienie istotne z punktu widzenia przedsiębiorcy, któremależy na jak najmniejszej liczbie odpalanych serii, przy jednocześnie zmaksymalizowanym jednorazowym ładunku MW odpalanym w serii. Abstract: Blasting operations in quarries are associated with the generation of ground vibration. Their intensity depends on a number of factors which, to a greater or lesser extent, are taken into account when determining the propagation equations. This paper presents the procedure for determining the propagation equations for the variable geological conditions, on the basis of Gliniany Quarry, belonging to the Grupa Ożarów S.A.. Diverse geology and close distance to the buildings surrounded by the quarry, sometimes makes it necessary to determine two or more vibration propagation equations and thus use different explosives charges depending on the place of blasting. This issue is important for the quarry owner point of view as he or she expects a decreasing number of blasts by maximum blast size. * ) AGH w Krakowie ** ) SSE Polska Sp. z o.o., Rogów Sobócki. *** ) Grupa Ożarów S.A., Karsy

Nr 10 PRZEGLĄD GÓRNICZY 47 Słowa kluczowe: roboty strzałowe, równanie propagacji, drgania parasejsmiczne, dopuszczalne ładunki Key words: blasting works, propagation equation, paraseismic vibrations, safety explosives charges 1. Wprowadzenie W wyniku detonacji ładunków materiału wybuchowego (MW), oprócz uzyskanego urobku, propagowana jest wewnątrz masywu skalnego znaczna ilość energii, która skutkuje określonym poziomem intensywności drgań rejestrowanych w otoczeniu. Drgania te mogą oddziaływać na obiekty budowlane zlokalizowane w pobliżu wyrobiska. Sam fakt wystąpienia drgań nie oznacza ich szkodliwego wpływu na lokalną zabudowę, jednak wymusza na kopalni konieczność prowadzenia działań profilaktycznych, mających na celu ograniczenie tego oddziaływania. Rozpoznanie stopnia intensywności drgań i kierunków ich propagacji jest istotne, szczególnie ze względu na ochronę istniejących bądź projektowanych obiektów budowlanych w sąsiedztwie prowadzonych robót strzałowych [32]. Literatura naukowa [1 5, 7, 9 17, 19 31, 33], na temat drgań wzbudzanych użyciem MW w odkrywkowych zakładach górniczych, podaje wiele czynników mających wpływ na intensywność drgań, do których należą: budowa geologiczna w miejscu prowadzonych robót strzałowych i na drodze przechodzenia fal sprężystych, prędkości fali podłużnej jako rzeczywistej charakterystyki skał w miejscu wykonywania robót i pomiaru, rodzaj i charakterystyka materiału wybuchowego oraz konstrukcja ładunku w otworze, parametry geometryczne siatki otworów strzałowych (długość otworów, zabiór, odległość między otworami i szeregami, przewiert, średnica otworów strzałowych), masa ładunków MW: w serii otworów (Q c,) przypadającego na pojedyncze opóźnienie międzystrzałowe (Q z ) oraz ładunku otworu (Q 1 ), kolejność odpalania ładunków MW oraz wielkość stosowanego opóźnienia międzystrzałowego, odległość punktu pomiarowego do źródła drgań, system inicjowania, precyzja zapalników, warunki atmosferyczne. Ponadto do czynników, które dodatkowo wpływają na intensywność drgań w obiekcie chronionym należą: konstrukcja obiektu, stan techniczny obiektu, budowa podłoża pod ochranianymi obiektami, rodzaj i głębokość posadowienia fundamentów, charakterystyka przenoszenia drgań z podłoża do obiektu, częstotliwość drgań własnych obiektu, usytuowanie obiektu względem odpalanej serii. Grupa Ożarów S.A. w swojej kopalni od szeregu lat prowadzi skuteczną profilaktykę w zakresie ograniczenia oddziaływania robót strzałowych na zabudowania znajdujące się w sąsiedztwie. Począwszy od badań podstawowych wyznaczenie dopuszczalnych ładunków MW dla robót strzałowych, poprzez systematycznie wykonywane badania kontrolne (okresowa kontrola założeń wyznaczonych w badaniach podstawowych), a skończywszy na ciągłym monitoringu drgań (bieżąca kontrola poziomu oddziaływania na wybranych, zlokalizowanych najbliżej, obiektach budowlanych w sąsiedztwie i w cementowni). Ponadto Kopalnia Gliniany, w ramach funkcjonowania polityki wewnętrznej koncernu, cały czas doskonali i optymalizuje roboty strzałowe pod kątem ograniczenia liczby strzelań [17] i zmniejszenia poziomu rejestrowanych drgań. W większości prac badawczych, dotyczących ograniczania poziomu drgań parasejsmicznych, brana jest przede wszystkim pod uwagę masa stosowanych ładunków MW i odległość prowadzonych robót od obiektów chronionych. Pozostałe czynniki (np. budowa geologiczna, stosowany system inicjacji i wielkość opóźnienia milisekundowego, itd.) są trudne do ogólnego zdefiniowania, dlatego też ich wpływ jest analizowany w danych warunkach lokalnych. Ważnym elementem prowadzonych badań jest dostosowanie parametrów prowadzonych robót strzałowych do właściwości ośrodka, w którym propagowane są drgania, tak aby zminimalizować oddziaływania drgań na konstrukcje obiektów budowlanych znajdujących się w otoczeniu. Jak już wcześniej wspomniano, zmienne warunki geologiczne są trudne do uwzględnienia w skali globalnej, dlatego problematykę wyznaczania równań propagacji i dopuszczalnych ładunków materiału wybuchowego w zmiennych warunkach geologicznych przeprowadzono dla lokalnych warunków złoża wapieni Gliniany Duranów. 2. Budowa geologiczna złoża Gliniany Duranów Obecnie złoże eksploatowane jest przez kopalnię Gliniany dwoma poziomami wydobywczymi. Eksploatacja w poziomie I sięga do rzędnej około 175 m n.p.m. Drugi poziom wydobywczy udostępniony jest w części zachodniej, północno zachodniej oraz południowej wyrobiska, a eksploatacja sięga w nim do rzędnej 160 m n.p.m. Front eksploatacyjny skierowany jest w kierunku północnym i zachodnim. Złoże Gliniany Duranów zlokalizowane jest we wschodniej części mezozoicznego pierścienia Gór Świętokrzyskich. Obrzeżenie to w tej części graniczy z transgresywnie nasuniętymi utworami kredy górnej. Granicę pomiędzy tymi dwoma jednostkami stanowi wąska struktura nosząca nazwę fleksury Sienno Ożarów. Samo złoże obejmuje swoją objętością utwory górnej jury o dużym zróżnicowaniu litologicznym. Zgodnie z dokumentacją geologiczną złoża Gliniany-Duranów, w złożu wyróżnia się trzy kompleksy o różnym wykształceniu litologiczno facjalnym, i co istotne z punktu widzenia dalszego procesu produkcyjnego, odmiennym składzie chemicznym. Począwszy od najstarszego występują: Kompleks wapienny zachodnia część złoża, to różnego rodzaju wapienie: pelityczne, oolitowe, detrytyczne i skaliste, z drobnymi wkładkami wapieni marglistych i margli, zwane dalej surowcem wysokim, Kompleks wapienno-marglisty centralna część złoża, wykształcona w postaci wapieni marglistych, wapieni oolitowych, i detrytycznych oraz podrzędnie margli, zwane dalej surowcem średnim, Kompleks marglisto-wapienny wschodnia część złoża, składające się z wapieni marglistych, margli i iłów marglistych z podrzędnym udziałem wapieni detrytycznych i organodetytycznych, zwane dalej surowcem niskim. Powyższy podział zbudowany został w oparciu o kryterium zawartości CaO. Złoże wykazuje dosyć regularną zmienność wykształcenia litologicznego oraz dużą zmienność składhemicznego w kierunkach równoleżnikowych (rys. 1), a także wraz z głębokością.

48 PRZEGLĄD GÓRNICZY 2014 W występującej bardziej na wschód strefie przejściowej kompleks wapienno-marglisty średnia zawartość CaO maleje w kierunku wschodnim i ku stropowi. Podobną zależność można zaobserwować w osadach najmłodszych, czyli kompleks marglisto-wapienny, gdzie znaczny udział mają w tej części margle oraz iły. Dość regularną zmienność wykształcenia litologicznego komplikują zjawiska krasowe, które tworzą formy szczelinowe, kieszeniowe, bądź leje. Krasowienie objęło wszystkie kompleksy występujące w złożu. Zjawiska krasowe związane są z licznie występującymi w tym terenie dyslokacjami tektonicznymi, w obrębie których uprzywilejowane były procesy erozji i wietrzenia. Wyerodowane partie osadów węglanowych zastąpione zostały przez osady trzeciorzędowe w postaci piasków kwarcowych i glaukonitowych, iłów lub glin, bądź też osady czwartorzędowe w postaci zwietrzeliny marglisto-wapiennej [6]. Nadkład nad złożem stanowią we wschodniej części utwory kredowe w postaci piasków, piaskowców glaukonitowych i opok. Natomiast nad pozostałym terem złoża zalegają niezgodnie utwory czwartorzędowe o nieregularnej grubości, w głównej mierze są to piaski gliniaste i gliny piaszczyste. Stosunek nadkładu do złoża wynosi 0,06. 3. Metodologia wyznaczania równań propagacji Zależność intensywności drgań u od masy Q detonowanego ładunku MW i odległości r miejsca wykonywanych robót strzałowych od punktu pomiarowego, można przedstawić w ogólnej postaci [24] gdzie : u prędkość drgań, K, α, β współczynnik i wykładniki potęgowe, wyznaczone doświadczalnie dla danej kopalni, Wyznaczenie nieznanych parametrów K, α, β wymaga przeprowadzenia szczegółowych badań w danych warunkach górniczo-geologicznych, w szczególności uwzględniających zmiany odległości punktów pomiarowych od miejsca wykonywanych robót strzałowych oraz znaczne zróżnicowanie wielkości ładunków serii i opóźnienia milisekundowego. Nie zawsze jest to możliwe w warunkach prowadzonej produkcji, dlatego na obecnym etapie wiedzy, wykorzystując wyniki wieloletnich badań efektu sejsmicznego, stosuje się powszechnie uproszczenie polegające na przedstawieniu zależności (1) w postaci (1) gdzie: ρ oznacza względny ładunek i może być obliczony według wzoru (3) w którym wykładnik potęgowy n określa się jako (4) Problem polega na przyjęciu odpowiedniej wartości wykładnika potęgowego n. Badania efektu sejsmicznego od robót strzałowych wykazały, że w warunkach kopalń odkrywkowych wykładnik potęgowy można przyjmować jako n =1/2 lub n=2/3. Stwierdzono także, że przy milisekundowym odpalaniu, intensywność drgań zależy głównie od masy ładunku przypadającej na opóźnienie Q z, natomiast w mniejszym stopniu od ładunków serii otworów Q c. Analiza wieloletnich badań w kopalniach wapienia wskazuje na uzasadnione przyjęcie n =2/3, stąd równanie (2) przedstawia się w postaci a wzory do obliczania dopuszczalnych ładunków Podstawę dalszych rozważań stanowi równanie (5), w którym występują dwa nieznane argumenty: współczynnik K charakteryzujący warunki strzelania oraz wykładnik potęgowy β wyrażający zmianę intensywności drgań z odległością. Biorąc pod uwagę przeprowadzone pomiary drgań gruntu w różnych odległościach od wykonywanych robót, przy zróżnicowanych ładunkach Q c i Q z, oraz stosując metody statystyki matematycznej, oblicza się nieznane wielkości K i β [24]. Wyznaczenie równania propagacji jest punktem wyjścia do określenia bezpiecznych warunków wykonywania robót strzałowych w konkretnych warunkach terenowych, geologicznych i górniczych. 4. Równania propagacji dla warunków kopalni Gliniany Materiał do wyznaczenia równań propagacji został zebrany podczas odpalania 17 serii, w czasie których, prze- (2) (3) (4) (5) (6) Rys. 1. Przekrój modelłoża (1-wschód 2-zachód) [6] Fig. 1. Cross-section of the deposit model (1-east 2-west) [6]

Nr 10 PRZEGLĄD GÓRNICZY 49 prowadzono pomiary intensywności drgań wzbudzanych, w czasie odpalania ładunków MW, w Kopalni Gliniany. Roboty strzałowe prowadzone były we wszystkich surowcach (niski, średni i wysoki) i wszystkich aktualnie czynnych piętrach roboczych. Drgania mierzono w stałych punktach pomiarowych miejscowości Potok i Gliniany, a stanowiska pomiarowe sytuowano w podłożu i na fundamentach budynków (łącznie 14 stanowisk pomiarowych). Dla przykładu na rysunku 2 przedstawiono zapis drgań podłoża na tym samym stanowisku, przy odpalaniu serii w różnych surowcach. Dodatkowo przedstawiono strukturę częstotliwościowa. Rys. 3. Wizualizacja wyników pomiarów intensywności drgań Fig. 3. Results visualizations of ground vibrations measurements Rys.2. Sejsmogramy drgań wraz z ich charakterystyką częstotliwościową zarejestrowane na jednym stanowisku pomiarowym przy strzelaniu w surowcu niskim i w surowcu średnim (dla składowej poziomej) [6]. Fig. 2. Seismograms and frequency analysis of vibrations recorded on the test-bench. Vibrations were generated by the blasting works which were conducted in deposits characterized by low and medium concentration of the calcium carbonate [6] Konsekwencją niejednorodności budowy złoża jest zmienność charakterystyki częstotliwościowej i prędkości drgań rejestrowanych w otoczeniu kopalni, co jednoznacznie wynika z rysunku 2. Zgodnie z założoną procedurą wyniki pomiarów przedstawiono na rysunku 3, zaznaczając jednocześnie w jakim surowcu odpalane były serie ładunków. Z rysunku 3 wynika, że jest wyraźna zależność intensywności drgań zarówno dla ładunku przypadającego na opóźnienie milisekundowe Q z jak i dla ładunkałkowitego serii otworów Q c. Jednocześnie można zauważyć, że intensywność drgań wzbudzanych robotami strzałowymi prowadzonymi w poszczególnych surowcach istotnie się różni. W związku z powyższym przeprowadzono analizę statystyczną zarówno dla całości wyników, jak i wyników uzyskanych dla poszczególnych surowców. Z obliczeń, przeprowadzonych dla wszystkich surowców, otrzymano następujące zależności (rys. 4): = 3348 ρ 2,261 (7) przy współczynniku determinacji R 2 = 0,774 = 90,3 ρ 2,189 (8) przy współczynniku determinacji R 2 = 0,718 Rys. 4. Zależność u(ρ) dla wszystkich surowców Fig. 4. Dependence u(ρ) for all raw materials Analizując położenie wyników pomiarów dla poszczególnych surowców w stosunku do zależności ogólnej można zauważyć, że najwyższą intensywnością charakteryzują się drgania wzbudzane w czasie odpalania serii ładunków w surowcu niskim. Dodatkowo przyglądając się rozmieszczonym stanowiskom w korelacji z intensywnością zaobserwowano, że jedno znacznie się wyróżniało wysoką intensywnością w porównaniu do pozostałych stanowisk pomiarowych zostało ono oznaczone numerem 10 i zostało szczególnie uwzględnione podczas wyznaczania równań propagacji. Chcąc wyznaczyć równania propagacji dla poszczególnych surowców dokonano założenia, że należy zachować trend zależności ogólnej, a surowce wyszczególnić zmiennymi parametrami K. Efekt obliczeń przedstawiono w postaci zależności 9 do 16 oraz graficznie na rysunku 5:

50 PRZEGLĄD GÓRNICZY 2014 dla surowca niskiego = 4458 ρ 2,261 (9) = 123,6 ρ 2,189 (10) dla surowca niskiego i rejonu stanowiska 10 = 6109 ρ 2,261 (11) = 165,6 ρ 2,189 (12) dla surowca średniego = 2828 ρ 2,261 (13) = 67,1 ρ 2,189 (14) dla surowca wysokiego = 2748 ρ 2,261 (15) = 87,8 ρ 2,189 (16) runków geologicznych, rozpoznanie zmienności struktury drgań wzbudzanych detonacją MW, rozpoznanie modyfikacji struktury drgań wynikającej ze zmienności podłoża na drodze fal, uzupełnione dodatkowo o rozpoznanie interakcji układu budynek-podłoże, daje gwarancję poprawnego określenia zarówno równań propagacji, jak i zależności służących do wyznaczania warunków bezpiecznego dla otoczenia wykonywania robót strzałowych. Niejednokrotnie, jak to w przypadkłoża Gliniany (rys. 5), wskazane powyżej analizy, prowadzą do wyodrębnienia nawet pojedynczych zabudowań. Rozdział równań propagacji na poszczególne surowce umożliwił powiększenie masy ładunku MW przypadającego na stopień opóźnienia o 34 % dla surowca średniego i o 6 % dla surowca wysokiego względem surowca niskiego. Zbliżone efekty uzyskało się dla masy ładunku MW odpalanego w serii. Konieczność przeprowadzenia takich analiz wynika przede wszystkim z odpowiedzialności zespołów eksperckich, a uzyskanie materiałów do takich analiz nie jest możliwe przy odpaleniu jednej czy dwóch serii ładunków MW. Literatura: Rys. 5. Zależności u(ρ) dla poszczególnych surowców Fig. 5. Dependencies u(ρ) for the individual raw materials Budowa geologiczna złoża Gliniany jest istotnie skomplikowana pod względem chemicznym. Roboty strzałowe prowadzone są w trzech surowcach, a jednocześnie budynki w otoczeniu położone są na różnych podłożach, co dodatkowo komplikuje przeprowadzane analizy. Z rysunku 5 wynika istotna różnica w intensywności drgań wzbudzanych odpalaniem ładunków MW w poszczególnych surowcach, ale jednocześnie można z dużym prawdopodobieństwem wyznaczyć równania opisujące zależność intensywności drgań od masy ładunku MW i odległości do miejsca prowadzenia robót strzałowych (równania 9 do 16). 5. Wnioski Złoże Gliniany jest typowym przykładem wskazującym, jak trudnym zagadnieniem jest wyznaczanie dopuszczalnych ładunków MW dla robót strzałowych prowadzonych w kopalniach odkrywkowych. Rozpoznanie lokalnych wa- 1. Batko P.: O wpływie niektórych czynników na efekt sejsmiczny strzelania. Materiały konferencyjne nt. Materiały wybuchowe i technika strzelnicza. Aktualny stan i perspektywy rozwoju. Gliwice Kraków 1993 2. Batko P.: Badanie wpływu własności strzelniczych materiałów wybuchowych na efekt sejsmiczny strzelania. Praca w ramach badań własnych nr 10.100.47. Sprawozdanie z badań wykonanych w 1993 roku. Kraków 1994 3. Batko P.: Wpływ wybranych elementów techniki strzelniczej na intensywność drgań gruntów. Górnictwo i Geoinżynieria 2004. Zeszyt 3/1. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 4. Biessikirski R., Sieradzki J., Winzer J.: Uwagi praktyczne do nieelektrycznego odpalania długich otworów na przykładzie systemu Nonel Unidet. Konferencja: Technika strzelnicza w górnictwie. Wyd. Art.-tekst, Jaszowiec 2001, s. 241 252 5. Biessikirski R., Winzer J., Sieradzki J.: Strefa drgań parasejsmicznych wzbudzanych robotami strzałowymi w odkrywkowych zakładach górniczych., Bezpieczeństwo Pracy i Ochrony Środowiska w Górnictwie 2007, WUG nr 3, Katowice 6. Cichocki Z.: Wpływ robót strzałowych na obiekty budowlane w otoczeniu kopalni Gliniany. Praca magisterska, AGH 2012, Kraków. 7. Crum S., Siskind D.: Response of Structures to Low Frequency Ground Vibrations Preliminary Study. Symp. of Explosives and Blasting, San Diego 1993 8. Dick R. A., Fletcher L. R., D Andrea D. V. (1983): Explosives and Blasting Procedures Manual. U.S. Bureau of Mines IC 8925 9. Dojcar O. (1996): Design methods for controlled blasting. Trans. Inst. Mining Metall. Sec. A, t. 105, nr 9 12, 10. Dubiński J., Mutke G.: Analiza czynników wpływających na intensywność drgań parasejsmicznych. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 4(164)/2008, Katowice 11. Egorov M.G., Glozman L.M..: Issledovanie sejsmičeskogo dejstvija npromyšlennych vzryvov na zdanija i sooruženija. Probl. mech. gorn. porod: Tr. 11 Ros. konf. po mech. gorn. porod RusRock-1997, Sankt Petersburg 12. Karakus D., Pamukcu C., Onur A.H., Konak G., Safak S.: Investigation of the effect of ground vibration on buildings due to blasting. Archieves of Mining Science, 2010, Vol. 55, No 1, p. 123 140. 13. Kelly M., White T.: Environmental effect of blasting, Leeds University Mining Association Journal 1993 14. Korzeniowski J.I Onderka Zb.: Roboty strzelnicze w górnictwie odkrywkowym. Wydawnictwa i Szkolenia Górnicze Burnat & Korzeniowski, Wrocław 2006

Nr 10 PRZEGLĄD GÓRNICZY 51 15. Kuzu C., Hudaverdi T.: Evaluation of blast-induced vibrations a case study of the Istanbul Cendere region. Third EFEE Word Conference on Explosives and Blasting, Brighton 2005, p. 119 123 16. Maciąg E.: Interakcja układu budynek podłoże podlegającego działaniom sejsmicznym i parasejsmicznym. Mechanika teoretyczna i stosowana 4(17), Kraków 1979, s. 497 536 17. Maciąg E., Winzer J., Biessikirski R.: Metodyka postępowania w ochronie otoczenia w przypadku robót strzałowych. WUG 9/2007 Bezpieczeństwo Pracy i Ochrony Środowiska w Górnictwie, Katowice 18. Mazur I.: Standardy CRH plc. w zakresie robót wiertniczo-strzałowych. Technika strzelnicza w górnictwie i budownictwie : konferencja : 25 27 września 2013 roku, Ustroń / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica. Wydział Górnictwa i Geoinżynierii. Katedra Górnictwa Odkrywkowego. Kraków : Agencja Wydawniczo- Poligraficzna ART-TEKST, 2013. ISBN: 978-83-7783-060-4. S. 169 178 19. Modrzejewski Sz.: Prognozowanie wpływów robót strzałowych prowadzonych w górnictwie odkrywkowym na środowisko. Górnictwo Odkrywkowe ISSN 0043-2075.Nr 5-6/2004; Wrocław, str. 35 42, 20. Modrzejewski Sz.: Prędkość drgań jako wskaźnik propagacji parasejsmicznej. Górnictwo i Geoinżynieria. Zeszyt 3/1.Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2004, str. 361 372 21. Modrzejewski Sz.: Zasady doboru opóźnień milisekundowych w górnictwie skalnym. Górnictwo Odkrywkowe ISSN 0043-2075 Nr 1-2/2006r. Wrocław, str. 153 159 22. Müller B., Böhnke R.: Verbesserung des sprengergebinisses und verringerung von erschütterungen durch anwendung der impulstheorie bei gewinnungssprengungen. Górnictwo Odkrywkowe 7-8/2003 23. Oloffson S. O.: Applied Explosives Technology for Construction and Mining. Nora Boktryckeri AB 1990 24. Onderka Zb., Sieradzki J.Winzer J.: Technika strzelnicza 2 Wpływ robót strzelniczych na otoczenie kopalń odkrywkowych. UWN-D AGH 2003, Kraków 25. Onderka Zb., Sieradzki J.: Efekt sejsmiczny strzelania w kopalniach odkrywkowych aktualny stan i zalecane kierunki badań. Górnictwo i Geoinżynieria. Zeszyt 3/1.Uczelniane Wydawnictwa Naukowo- Dydaktyczne AGH 2004, Kraków 26. PN-85/B-02170 Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki 27. Pyra J.: Ocena oddziaływania górniczych robót strzałowych na obiekty budowlane. WUG Bezpieczeństwo Pracy i Ochrony Środowiska w Górnictwie nr 3/2008, Katowice 28. Pyra J. : Zastosowanie opóźnień milisekundowych do minimalizacji oddziaływania robót strzałowych na obiekty budowlane Górnictwo i Geoinżynieria / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków 2010; ISSN 1732-6702. 29. Soltani S., Bakhshandeh-Amnieh H., Bahadori M.: Predicting ground vibration caused by blasting operations in Sarcheshmeh copper mine considering the charge type by Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS). Archieves of Mining Science 2011, Vol. 56, No 4, p. 701 710. 30. Soltani S., Bakhshandeh-Amnieh H., Bahadori M.: Investigating ground vibration to calculate the permissible charge weight for blasting operations of Gotvand-Olya dam underground structures. Archieves of Mining Science 2012, Vol. 57, No 3, p. 687 697. 31. Siskind D. E.: Noise and Vibrations in Residential Structures from Quarry Production Blasting: Measurements at six sites in Illinois 1979. University of Michigan Library 32. Winzer J., Biessikirski R., Sieradzki J.: Roboty strzałowe a ochrona środowiska uwagi krytyczne nie tylko o oddziaływaniu na obiekty. Prace naukowe GiG, Katowice 2006 33. Winzer J., Pyra A.: Tłumienie drgań parasejsmicznych przy przejściu z podłoża do obiektów chronionych. ZG SITG, Katowice, Przegląd Górniczy, nr 6/2007 34. Winzer J.: Przyczynek do dyskusji nad oddziaływaniem drgań na obiekty otoczenia kopalń odkrywkowych. ZG SITG, Katowice, Przegląd Górniczy, nr 2/2008, s. 10 19