Оценка сейсмического воздействия взрывных работ на действующие тоннели при их реконструкции
На правах рукописи
ВИНОГРАДОВА Екатерина Юрьевна
Оценка сейсмического воздействия взрывных работ на действующие тоннели при их реконструкции
Специальность 25.00.20 - Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2009
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете)
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор
Гендлер Семен Григорьевич
Официальные оппоненты:
доктор технических наук
Жариков Игорь Федорович
кандидат технических наук
Затонских Александр Григорьевич
Ведущая организация:
ОАО НИПИИ «Ленметрогипротранс»
Защита диссертации состоится 26 июня 2009 г., в 17ч 00мин. на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд. 1160.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.
Автореферат разослан 25 мая 2009 года.
УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ
диссертационного совета
д.т.н., профессор Э. И. БОГУСЛАВСКИЙ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В последнее двадцатилетие в нашей стране активно осуществляются работы по реконструкции железнодорожных тоннелей, сооруженных в довоенный период и во время первых десятков лет после войны. Целью проведения реконструкции тоннелей является увеличение их пропускной способности, не обеспечивающей возрастающие объемы грузооборота по железной дороге. К настоящему моменту работы по реконструкции железнодорожных тоннелей ведутся или планируются более чем на 14 тоннелях Северо-Кавказской, Красноярской, Западно-Сибирской, Восточно-Сибирской и Дальневосточной железных дорог.
Реконструкция тоннелей включает комплекс работ по проходке нового тоннеля, штольни, сбоек, соединяющих новый и действующий тоннели, сооружению людских и путевых ниш, отбойке старой обделки и пород в существующем тоннеле до достижения проектного контура сечения. На всех этапах реконструкции железнодорожных тоннелей основной технологией разрушения массива горных пород или отбойки старой обделки является взрывная технология.
Наряду с положительными сторонами буровзрывной технологии строительства тоннелей (мобильность, оперативность, сравнительно невысокие затраты) её применение сопровождается сейсмическим воздействием на обделку эксплуатируемых тоннелей, которое может привести к её разрушению, что снижает безопасность движения железнодорожного транспорта.
В последние время трудами отечественных и зарубежных ученых внесен большой вклад в решение проблем прогноза сейсмических волн от массовых взрывов и разработку методов управления их параметрами. Среди наиболее значимых работ можно выделить труды М.А. Садовского, Н.В. Мельникова, В.В. Адушкина, Е.И. Шемякина, В.Н., Родионова, С.Д. Викторова, Э.И. Ефремова, С.А. Козырева, М.Г. Менжулина, В.М. Комира, А.Н. Ханукаева, Ф.А. Баума, Б.Г. Рулева, С.В. Медведева, Я.И. Цейтлина, В.Н. Мосинца, В.Ф. Богацкого, В.Х., Пергамента, Гильманова Р.А. и многих других авторов.
Между тем, вопрос сейсмической безопасности инженерных сооружений в большинстве случаев решается вариацией лишь массы одновременно взрываемого заряда ВВ, а практически все рекомендации по расчету параметров буровзрывных работ относятся к дальней сейсмической зоне. В то время как расстояние между строящимися и действующими тоннелями часто соответствует ближней сейсмической зоне взрыва, которая оценивается величиной, составляющей 120-150 радиусов заряда, что может превысить расстояние между сооружаемыми выработками (30-50 м).
В связи с этим, при расчетах параметров буровзрывных работ, обеспечивающих сейсмическую безопасность действующего тоннеля, должны учитываться технологические особенности проведения работ по реконструкции.
Цель работы – повышение безопасности действующих тоннелей при сооружении горных выработок с помощью буровзрывной технологии.
Идея работы. Для управления сейсмическим эффектом следует перераспределять энергию взрыва между механическими формами его работ, изменяя геометрию заряда и отношение линии наименьшего сопротивления к массе взрывчатого вещества.
Основные задачи работы:
- Исследование влияния геометрии источника взрыва на параметры сейсмовзрывных волн в упругопластической (ближней) зоне.
- Исследование влияния соотношения основных параметров буровзрывных работ: массы заряда и линии наименьшего сопротивления на величину энергии трансформируемой в сейсмовзрывную волну.
- Исследование влияния физико-механических свойств разрушаемого массива горных пород и основных параметров буровзрывных работ на смещение обделки тоннеля.
- Исследование влияния технологии буровзрывных работ на параметры сейсмовзрывных волн.
Методы исследований. При выполнении данной работы использовался системный подход, включающий анализ и научное обобщение исследований в области сейсмического эффекта взрывных работ, экспериментальных исследований в лабораторных, полигонных и производственных условиях по определению параметров сейсмовзрывных волн от одиночных и группы шпуровых и скважинных зарядов при вариации геометрических параметров их заложения, а также современные методы математической обработки результатов экспериментальных исследований.
Научная новизна работы:
- Получена параболическая зависимость изменения амплитудных значений скорости смещения массива горных пород в упругопластической зоне от отношения линии наименьшего сопротивления к корню кубическому из массы заряда ВВ.
- Установлена обратно пропорциональная зависимость скорости смещения массива горных пород в упругопластической зоне от диаметра взрываемого заряда.
Защищаемые научные положения:
- Соотношение глубины заложения и массы заряда ВВ определяет перераспределение энергии взрыва по механическим формам его работы и тем самым влияет на количественные параметры сейсмовзрывных волн.
- Для управления сейсмическим эффектом следует, меняя удельную поверхность контакта заряда с массивом горных пород, влиять на количество энергии, трансформируемое в сейсмовзрывную волну за счет изменения геометрии источника взрыва.
- Снижение сейсмического воздействия взрыва на обделку действующего тоннеля при сооружении сбоек, проходимых со стороны стоящегося тоннеля следует обеспечивать за счет уменьшения соотношения массы заряда к кубу расстояния от забоя сбойки до поверхности обделки.
Практическая значимость работы. Разработанные способы управления сейсмическим действием взрыва, основанные на вариации геометрических параметров заложения заряда ВВ с целью снижения скоростей смещения массива горных пород и обделки действующих транспортных тоннелей используются ООО “ПИИ “Бамтоннельпроект” при проектировании вновь строящихся и реконструируемых тоннелей.
Достоверность научных положений и рекомендаций обеспечивается корректным анализом и обобщением предыдущих научных исследований, применением современных технических средств для оценки параметров сейсмовзрывной волны, полигонными и промышленными исследованиями сейсмического действия взрыва при вариации параметров буровзрывных работ, положительным результатом использования рекомендаций при строительстве Навагинского тоннеля СКЖД, Краснополянского тоннеля.
Апробация работы. Содержание и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научном симпозиуме «Неделя горняка» (МГГУ, г. Москва, 2008 – 2009 гг.), на ежегодных конференциях молодых ученых и студентов в 2005-2008 гг. (Санкт-Петербургский государственный горный институт (ТУ) им. Г.В. Плеханова, г. Санкт-Петербург).
Личный вклад автора работы заключается в постановке цели, задач и разработке методики исследования, в личном участии в проведении основной части лабораторных и полигонных экспериментов, в обработке экспериментальных данных и в обосновании выводов по регулированию сейсмического действия массовых взрывов на действующие транспортные тоннели.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в их число входят 5 статей, опубликованных в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 4 главы, введение и заключение, список используемой литературы из 110 наименований, 48 рисунков, 29 таблиц и 2 приложения.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю профессору С.Г. Гендлеру за постоянное внимание и помощь при выполнении работы и доценту В.А. Артемову за организацию экспериментальных работ и ценные практические советы при интерпретации результатов.
Основное содержание работы:
В перовой главе представлено современное состояние прогнозирования сейсмического эффекта от взрывных работ. Приводится анализ ранее выполненных научных исследований влияния параметров буровзрывных работ на параметры сейсмовзрывных волн. Рассмотрены примеры реконструкции тоннелей. Определены объект и задачи исследований.
Во второй главе приведены методика проведения и результаты экспериментальных исследований влияния соотношения глубины заложения и массы заряда взрывчатого вещества на параметры сейсмовзрывных волн. Установлены зависимости изменения скоростей смещения от приведенной линии наименьшего сопротивления, показателя затухания в ближней сейсмической зоне как функции коэффициента крепости пород.
В третьей главе представлены результаты исследований влияния диаметра заряда взрывчатого вещества на параметры сейсмовзрывных волн в ближней сейсмической зоне. Доказано, что одним из факторов, влияющим на значение величины скорости смещения массива горных пород при взрыве является удельная поверхность контакта заряда с массивом горных пород.
В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований сейсмического воздействия взрывов на обделку эксплуатируемого тоннеля при сооружении сбоек на Навагинском железнодорожном тоннеле. Получена зависимость для определения безразмерной скорости смещения обделки в функции безразмерных параметров, включающих технологические показатели буровзрывных работ и физико-механические свойство пород.
ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Соотношение глубины заложения и веса заряда определяет перераспределение энергии взрыва по механическим формам его работы и тем самым влияет на количественные параметры сейсмовзрывных волн.
Ведение взрывных работ в непосредственной близости от инженерных сооружений, к которым необходимо отнести автомобильные и железнодорожные тоннели, обуславливает необходимость прогнозного расчета параметров воздействия сейсмовзрывных волн. Анализ многочисленных исследований (посвященных дроблению горных пород взрывом) показывает, что по степени взрывного воздействия на массив следует выделить две области: область упругопластических деформаций, так называемую ближнюю зону взрыва и область упругих деформаций, где остаточные деформации отсутствуют.
Известно, что для точек массива, удаленных от взрыва на какое-либо расстояние, скорость смещения на фронте волны напряжения пропорциональна весу заряда ВВ и обратно пропорциональна расстоянию. Для средней и дальней сейсмической зоны скорость колебаний можно рассчитать согласно зависимости М.А.Садовского:
(1)
Определению коэффициента сейсмичности (К) и показателя степени затухания (n) для различных по своим физико-механическим свойствам пород, посвящено достаточно большое количество исследований. В литературе можно найти табличные значения этих коэффициентов для различных пород. Однако, во-первых, табличные значения К и n обычно определяют в зоне упругих деформаций, что не всегда соответствует условиям ведения взрывных работ при реконструкции тоннелей. А во-вторых, как показали исследования, выполненные на кафедре Разрушения горных пород Ленинградского Горного института, сейсмический эффект взрыва в большей степени зависит от закономерностей поглощения и распространения взрывных волн в упругопластической зоне. В свою очередь, формирование этих волн прямо зависит от распределения энергии взрыва по формам механической работы энергии взрыва (дробление, перемещение горной массы, сейсмический эффект и образование ударно-воздушных волн). В работах К. Ливингстона, В.А. Падукова, В.П. Макарьева и др. показано, что перераспределение энергии взрыва между механическими формами работы во многом определяется соотношением глубины заложения заряда и его массы. Исследования этих ученых показали, что существует так называемое оптимальное соотношение глубины заложения и массы заряда, при котором затраты энергии взрыва на дробление массива горных пород максимальны. В этом случае возможно влиять на сейсмические параметры взрыва, изменяя указанные параметры буровзрывных работ, а именно отношение глубины заложения заряда (W) к его массе (Q).
С целью решения этой задачи нами была использована методика проведения экспериментальных исследований, разработанная на кафедре Разрушения горных пород Ленинградского горного института, суть которых заключается в измерении ускорений при помощи пьезоакселерометра. Экспериментальные работы проводились на породах, представленных гранитами и гранито-гнейсами с крепостью f = 14 (по М.М. Протодьяконову). Регистрация ускорений проводилась при помощи комплекса аппаратуры, предназначенного для проведения подобных экспериментов. Аппаратурный комплекс включает: акселерометры, цифровой осциллограф TDS3034 В, аналоговый цифровой преобразователь Е-330, портативный компьютер Toshiba.
Схема расположения пьезоакселерометров приведена на рисунке 1. Расстояния от датчиков, регистрирующих горизонтальную составляющую ускорений, до заряда во всех опытах оставались постоянными, равными 20Rз, 30Rз, 40Rз. Глубина установки акселерометров соответствовала точке, расположенной на прямой, пересекающей середину заряда, который располагался на различных глубинах. Масса заряда аммонита 6ЖВ оставалась постоянной, равной 1,2 кг; диаметр заряда 64 мм.
Результаты экспериментальных измерений ускорений и полученные путем интегрирования эпюр ускорений значения скоростей представлены на рисунке 2.
Рис. 1. Схема расположения заряда ВВ и пьезоакселерометров в массиве горных пород
Рассмотрим подробнее ту часть полученных зависимостей, которая характеризуется интервалом изменения приведенной ЛНС (
) от минимальных значений до значений, при которых ускорения и скорости смещения достигают своего максимума. Именно этот участок изменения 
характерен для условий проведения промышленных взрывов, поскольку условия заложения заряда, начиная со значения 
равного 1,1, приближаются к условиям камуфлетного взрыва.
Левые части графиков можно аппроксимировать зависимостью:
(2)
Эта зависимость позволяет, зная значение скорости смещения, например, полученное расчетом по известным зависимостям для конкретных 
и 
, прогнозировать скорости смещения при вариации параметров буровзрывных работ.
Рис. 2. Зависимость изменения скоростей смещений и ускорений от глубины заложения заряда ВВ (R=30Rз)
Сопоставление этих результатов экспериментальных исследований с результатами исследований, выполненных по аналогичной методике в полиметаллических рудах Малеевского ГОКа и в железистых кварцитах Оленегорского ГОКа (Нефедов М.А.), позволило получить степенную зависимость показателя затухания скорости смещения (n) как функцию коэффициента крепости пород (f) в упругопластической зоне, аппроксимируемой следующим уравнением:
(3)
Рис. 3. Зависимость показателя затухания сейсмовзрывной волны (n) от крепости пород (f)
2. Для управления сейсмическим эффектом следует, меняя удельную поверхность контакта заряда с массивом горных пород, влиять на количество энергии, трансформируемое в сейсмовзрывную волну за счет изменения геометрии источника взрыва.
Диаметр заряда ВВ является одним из важнейших параметров буровзрывных работ, который оказывает серьезное влияние, как на технико-экономические показатели горного производства, так и на качество дробления массива горных пород энергией взрыва. Вопросу влияния диаметра заряда на дробление горных пород взрывом посвящено большое количество исследований. Длительное время эта проблема оставалась предметом дискуссии. Ряд ученых Барон Л.И., Димидюк Г.В., Кутузов Б.Н., Мельников Н.В., Репин Н.Я., Макарьев В.П. в своих публикациях, основанных на результатах исследований, доказывали увеличение коэффициента полезного действия взрыва при уменьшении диаметра заряда, т.е. той доли энергии заряда ВВ, которая идет на дробление массива горных пород. Противоположное мнение по оценке диаметра на качество дробления высказывалось в значительно меньшем числе публикаций. Так в работе Арбиева К.К. указывается, что изменение диаметра заряда не оказывает влияние на удельный расход ВВ и, следовательно, не может ухудшить качество дробления.
Однако весь этот богатый экспериментальный опыт и практический материал, связанный с выбором диаметра заряда был направлен на оценку влияния этого параметра буровзрывных работ на изменение количества энергии взрыва, идущего на дробление. В то время как влияние диаметра заряда ВВ на сейсмический эффект взрыва остался практически не исследованным.
Таким образом, актуальными являются задачи экспериментального исследования параметров сейсмовзрывных волн в зависимости от диаметра заряда ВВ. Тем более, что анализ существующих направлений развития техники и технологии буровзрывных работ показывает, что при проходке горных выработок возможно изменение диаметра заряда в 23 раза.
Методика экспериментальных исследований предусматривала проведение трех серий опытных взрывов одиночного заряда аммонита №6 ЖВ, весом 1,2, размещенного на одной глубине 1,2 м и переменного диаметра 64, 89, 102 мм. Таким образом глубина заложения заряда соответствует приведенной ЛНС равной 1,0, при которой были получены максимальные значения скоростей и ускорений смещения массива горных пород. Кинематические параметры движения среды в волне измерялись пьезоакселерометрами, расположенными на одинаковом расстоянии от заряда равном 1,0 м, что соответствует для диаметра заряда 64мм тридцати относительным радиусам (30Rз).
Типичная осциллограмма сейсмовзрывной волны при проведении опытного взрыва представлена на рисунке 4.
Взрыв заряда ВВ каждого диаметра повторялся 4 раза. Результаты измерений представлены на рисунке 5 (точки обозначены 
) и в таблице 1.
Рис. 4. Осциллограмма прохождения сейсмовзрывной волны на расстоянии 30 радиусов заряда
Как было указано выше, исследованию диаметра заряда на дробление горных пород взрывом посвящено большое количество публикаций. В частности, в работе Деева Е.А. параллельно определению степени дробления, объема воронки как функции диаметра заряда проводились измерения ускорений смещения в упруго-пластической зоне.
Таблица 1
Результаты измерений скоростей смещения массива горных пород
| Диаметр заряда, D мм | Вес заряда, Q кг | Плотность заряжания,, кг/м3 | Длина заряда, lЗ, м | Площадь контакта ВВ с породой, S м2 | Удельная поверхность контакта заряда,  , м2/кг | Скорость смещения массива г.п., U, м/с |
| 102 | 1,2 | 900 | 0,163 | 0,052 | 0,04 | 5,0 |
| 89 | 1,2 | 900 | 0,214 | 0,060 | 0,05 | 6,5 |
| 64 | 1,2 | 900 | 0,414 | 0,083 | 0,07 | 8,0 |
Методика эксперимента, выполненного в условиях железистых кварцитов Оленегорского ГОКа, предусматривала измерение ускорений пьезоакселерометрами, установленными на расстояние 1,6 м от взрыва заряда аммонита №6ЖВ массой 1,6 кг. Диаметр заряда соответствовал 76, 105 и 132 мм. Высота заряда оставалась неизменной равной 400мм. Центральная часть заряда в 105 и 132 диаметрах заполнялась бетонным вкладышем диаметром соответственно 73 и 108 мм. Детонационный процесс в зарядах с бетонными вкладышами контролировался измерением скорости детонации.
Результаты этих экспериментальных работ, обработанные аналогично результатам, полученным на гранито-гнейсах, представлены в таблице 2 и на рисунке 5 (точки обозначены
).
Анализ экспериментальных исследований кинематических параметров массива горных пород при взрыве зарядов постоянной и переменной высоты свидетельствует о полной их идентичности, что подтверждает предположения о влиянии поверхности контакта заряда ВВ с породой не только на величину энергии идущей на дробление, но и на количество энергии трансформируемой в сейсмовзрывные волны.
Рис. 5. Зависимость скорости смещения массива горных пород от удельной поверхности контакта заряда с породой
Таблица 2
Результаты измерений скоростей смещения массива горных пород по данным Деева Е.А.
| Диаметр заряда, D мм | Вес заряда, Q кг | Плотность заряжания,, кг/м3 | Длина заряда, lЗ, м | Площадь контакта ВВ с породой, S м2 | Удельная поверхность контакта заряда,  , м2/кг | Скорость смещения массива г.п., U, м/с |
| 76 | 1,6 | 900 | 0,40 | 0,096 | 0,06 | 5,6 |
| 105 | 1,6 | 900 | 0,40 | 0,132 | 0,08 | 8,2 |
| 132 | 1,6 | 900 | 0,40 | 0,166 | 0,10 | 15,9 |
Из вышеприведенных результатов следует, что сейсмический эффект взрыва, т.е. скорость смещения в сейсмовзрывной волне обратно пропорциональна диаметру заряда и может быть описана следующей зависимостью:
(4)
где 
длина заряда ВВ в шпуре, м; 
диаметр заряда ВВ, м; 
плотность заряжания, кг/м3; 
коэффициент сейсмичности; 
масса одновременно взрываемых зарядов ВВ, кг; 
расстояние от места регистрации до очага взрыва, м; 
показатель степени затухания колебаний, зависящий от свойств пород по профилю распространения сейсмовзрывных; волн.
3. Снижение сейсмического воздействия взрыва на обделку действующего тоннеля при сооружении сбоек, проходимых со стороны стоящегося тоннеля достигается за счет уменьшения соотношения массы заряда к кубу расстояния от забоя сбойки до поверхности обделки.
Экспериментальное изучение сейсмического воздействия взрыва на бетонную обделку эксплуатируемого железнодорожного тоннеля было осуществлено при проходке сбоек на Навагинском тоннеле СКЖД. Проходка сбоек №1 и №2 началась из нового тоннеля в сторону действующего тоннеля.
Проведению экспериментальных исследований предшествовал комплекс работ по определения физико-механических свойств пород, окружающих тоннель в местах проведения сбоек. По результатам геофизических изысканий были определены продольная Сp и поперечная скорости Сs волн. На основе этих данных вычислен модуль упругости Юнга.
Методика проведения экспериментальных исследований предусматривала измерения скоростей смещений обделки эксплуатируемого тоннеля в период проведения взрывных работ. Дополнительно в течение 6 дней измерялись скорости смещения обделки при движении транспортных средств различного типа.
Измерение скоростей смещений обделки осуществлялось при помощи сейсмоприемника – прибора контроля скорости смещения сейсмических воздействий «СИГНАЛ» и трехкомпонентного сейсмодатчика, закрепляемого на обделке существующего тоннеля при помощи раствора гипса на высоте 1,8–2,0 м в районе минимального расстояния от места взрыва до действующего тоннеля.
Сейсмодатчики изготовлялись путем заливки эпоксидным составом 3х геофонов SM-4, расположенных ортогонально.
Обработка экспериментальных данных выполнялась с помощью безразмерных переменных, вид которых был установлен на основании теории размерностей. В качестве основных параметров, которые учитывались при выводе безразмерных переменных, были приняты: максимальное количество ВВ в серии qm, расстояние от забоя сбойки до обделки действующего тоннеля (ширина целика) lц, плотность пород п, модуль упругости Eп, продольная скорость волны Сp. Безразмерная скорость смещения от безразмерных переменных Z1 = qm/l3цп и Z2 = Eп/C2pп может быть представлена в виде:
U/ Сp = 
(5)
В процессе обработки показатели степени x и y подбирались таким образом, чтобы обеспечить наименьшее отклонение (максимальный коэффициент корреляции) с экспериментальными данными. В результате реализации вышеописанной процедуры было установлено, что максимальное значение коэффициента корреляции, равное 0,76, получено при величинах x=0,67 и y=1,15. График зависимости безразмерной скорости смещения U/ Сp от безразмерного параметра X = 
представлен на рисунке 6.
Функция F в формуле (5) аппроксимирована степенной зависимостью, которая имеет вид:
F = A (X·10-6)k (6)
k и А соответственно равны 0,647 и 0,076
Окончательно зависимость для безразмерной величины скорости смещения обделки U/ Сp относительно безразмерных параметров Z1 и Z2 имеет вид:
U/ Сp = 0,076 ·
(7)
Рис. 6. Зависимость безразмерной скорости смещения обделки U/Cp от комплекса X
На основе зависимости (7), принимая значения U/Сp = Uдоп/Сp, легко установить при заданном расстоянии lц максимальную количество ВВ или при заданном qm расстояние lц, которое устойчивость обделки действующего тоннеля.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Диссертация представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой поставлена и решена актуальная задача повышения безопасности действующих тоннелей при сооружении горных выработок с помощью буровзрывной технологии.
Выполненные автором исследования позволяют сделать следующие выводы и дать рекомендации, направленные на снижение сейсмического эффекта от массовых взрывов при проходке горных выработок:
- Получена параболическая зависимость изменения амплитудных значений скорости смещения массива горных пород в упругопластической зоне от отношения линии наименьшего сопротивления к корню кубическому из массы заряда ВВ.
- Установлена степенная зависимость коэффициента затухания сейсмовзрывных волн в упругопластической зоне взрыва как функция коэффициента крепости (по проф. М.М. Протодьяконову), которая может быть аппроксимирована следующим уравнением:
. - Скорость смещения массива горных пород при взрыве в упругопластической зоне обратно пропорциональна диаметру заряда ВВ и может быть рассчитана по формуле:
. - Величина скорости смещения обделки тоннеля при буровзрывных работах зависит от физико-механических свойств горных пород, расстояния до взрыва и массы заряда ВВ и может быть аппроксимирована зависимостью:
. - Экспериментально подтверждено трехкратное снижение амплитудных значений скорости смещения в сейсмовзрывной волне при предварительном щелеобразовании в условиях строительства Краснополянского тоннеля.
Основные положения работы диссертации опубликованы в следующих работах:
- Виноградова Е.Ю. Исследование эффективности отрезной щели для снижения сейсмического воздействия при строительстве тоннелей // Записки Горного института – СПб.: СПГГИ, 2006, Т.167, часть1, С. 54-56.
- Виноградова Е.Ю. Классификация негативных последствий буровзрывной технологии на окружающую среду при проходке тоннелей // Записки Горного института. СПб.: СПГГИ, 2006, Т.170, часть 1. С. 91 – 94.
- Егизбаев М.К., Выходцев В.Л., Артемов В.А., Щербич С.В., Виноградова Е.Ю. Сейсмическое воздействие взрыва на инженерные сооружения и массив горных пород // Записки Горного института. СПб.: СПГГИ, 2007, Т.171, часть 1. С. 185 – 188.
- Холодилов А.Н., Гендлер С.Г., Шиляев А.С., Виноградова Е.Ю. Проблемы обеспечения сейсмической безопасности при строительстве транспортных тоннелей // Записки Горного института. СПб.: СПГГИ, 2007, Т.171, часть 1. С.229–232.
- Артемов В.А., Виноградова Е.Ю., Виноградов Ю.И., Гендлер С.Г. Влияние соотношения глубины заложения заряда и массы взрывчатого вещества на параметры сейсмовзрывных волн в ближней зоне взрыва. // Взрывное дело. Выпуск №101/58. – М.: ЗАО «МВК по взрывному делу при АГН», 2009. С. 303 – 307.
- Парамонов Г.П., Ерлыков В.Л., Холодилов А.Н., Артемов В.А., Виноградова Е.Ю. Взрыв и безопасность // Берг коллегия. СПб.: №1, 2004г. С. 24 – 25.
- Виноградова Е.Ю. Оценка сейсмического воздействия буровзрывных работ на окружающую среду и устойчивость функционирования объектов, расположенных в районе строительства подземных сооружений транспортного назначения // Аннотации работ по грантам конкурса 2005 года для студентов и аспирантов ВУЗов и академических институтов Санкт-Петербурга. СПб., 2005. С. 41.
- Виноградова Е.Ю. Оценка и предотвращение негативного воздействия буровзрывной технологии сооружения транспортных тоннелей на окружающую среду в уникальных природно-географических условиях // Аннотации работ по грантам конкурса 2006 года для студентов и аспирантов ВУЗов и академических институтов Санкт-Петербурга, СПб., 2006. С. 43.
