Параметры техногенной сейсмичности при массовых взрывах в условиях угольных карьеров

Федченко Д.В.

Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск

Ключевые слова: техногенная сейсмичность, массовые взрывы, угольный карьер, магнитуда, параметры взрыва, сейсмический мониторинг, горный массив, геомеханические факторы.

Аннотация. Выполнен анализ параметров техногенной сейсмичности, зарегистрированной при проведении массовых взрывов на угольных разрезах. Исходная база включала более 100 событий типа «промышленный взрыв», для которых сопоставлялись магнитуда, энергетический класс, координаты и время регистрации, общее количество взрывчатого вещества на блоке, масса взрывчатого вещества в серии, проектное ограничение массы заряда и тип системы инициирования. Установлено, что линейная связь магнитуды с общим количеством взрывчатого вещества на блоке и массой взрывчатого вещества в серии имеет ограниченную тесноту: коэффициенты детерминации составили соответственно 0,16 и 0,18. Для подвыборки событий с известным расстоянием до пункта регистрации исследована зависимость магнитуды от приведенного параметра – отношения массы взрывчатых веществ в серии к квадрату расстояния до пункта регистрации. Полученная аппроксимация характеризуется низким коэффициентом детерминации 0,073 и не может рассматриваться как универсальная прогнозная зависимость. Показано, что масса заряда и геометрия наблюдений не исчерпывают факторов формирования техногенных сейсмических событий. На интерпретацию результатов существенное влияние могут оказывать структурная нарушенность, напряженно-деформированное состояние массива, условия распространения волн и фоновая сейсмичность. Результаты обосновывают необходимость непрерывного многофакторного мониторинга горного массива и расширения состава параметров, учитываемых при анализе сейсмической реакции на массовые взрывы.

Parameters of technogenic seismicity during production blasting in open-pit coal mines

Fedchenko D.V.

Institute of mining Siberian branch of Russian academy of sciences, Novosibirsk

Keywords: technogenic seismicity, production blasting, open-pit coal mine, magnitude, blast parameters, seismic monitoring, rock mass, geomechanical factors.

Abstract. The paper presents an analysis of technogenic seismicity parameters recorded during production blasting in open-pit coal mines. The initial database included more than 100 industrial blast events for which magnitude, energy class, coordinates and recording time, total explosive mass per blast block, explosive mass per series, design limit of explosive mass, and initiation system type were compiled. The linear relationships between event magnitude and both total explosive mass and explosive mass per series were found to be weak: the coefficients of determination were 0.16 and 0.18, respectively. For the subset of events with a known source-to-station distance, the relationship between magnitude and the reduced parameter – ratio of the mass of explosives in the series to the square of the distance to the registration point was analyzed. The approximation has a low coefficient of determination 0.073, and therefore cannot be treated as a universal predictive relationship. The results show that explosive mass and observation geometry do not exhaust the factors controlling technogenic seismic events. Rock-mass structure, stress-strain state, wave propagation conditions, and background seismicity may substantially affect the recorded response. The obtained results substantiate the need for continuous multifactor monitoring of the rock mass and for expanding the set of parameters used to interpret the seismic response to production blasting.