Control Measurements and Vibration Monitoring as Documentation of the Impact of Blasting Operations on the Surroundings of Open-Pit Mines

• Autorzy: Sołtys Anna , Pyra Józef

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2025-01-29

Warianty tytułu

PL

Pomiary kontrolne i monitoring drgań jako dokumentowanie oddziaływania robót strzałowych na otoczenie kopalń odkrywkowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The use of explosives in surface mining operations generates seismic vibrations that may affect nearby structures. To mitigate environmental impacts and address potential structural damage claims, systematic documentation of blasting effects is essential. This paper presents methodologies for control measurements and continuous vibration monitoring, including the use of the Mine Vibration Monitoring System (MVMS). Control tests verify the accuracy of vibration intensity predictions based on explosive charge mass and distance, while monitoring provides real-time data and long-term records of vibrations at protected buildings. Case studies from limestone quarries confirm that most blasting-induced vibrations fall within safe thresholds defined by the SWD-I scale, with only isolated instances reaching levels that might raise concerns. Importantly, no damage progression was observed during such events. These findings support the effectiveness of current monitoring systems and indicate that controlled blasting, when properly managed and documented, does not pose a significant threat to nearby structures.

PL

Stosowanie materiałów wybuchowych w górnictwie odkrywkowym generuje drgania, które mogą oddziaływać na obiekty budowlane zlokalizowane wokół kopalń odkrywkowych. Aby ograniczyć wpływ drgań na środowisko i potencjalne roszczenia dotyczące uszkodzeń konstrukcyjnych, niezbędna jest systematyczna dokumentacja skutków prowadzonych robót strzałowych. W niniejszym artykule przedstawiono metodologię pomiarów kontrolnych i ciągłego monitorowania drgań, uwzględniającą zastosowanie Kopalnianego Systemu Monitoringu Drgań (KSMD). Badania kontrolne weryfikują dokładność prognoz intensywności drgań w oparciu o masę ładunku materiału wybuchowego i odległość punktu pomiarowego od miejsca wykonywania robót strzałowych, a monitoring zapewnia dostęp do danych w czasie rzeczywistym i długoterminowy zapis drgań w chronionych budynkach. Studia przypadków z kopalń odkrywkowych wapienia potwierdzają, że większość drgań indukowanych robotami strzałowymi mieści się w bezpiecznych granicach określonych przez skalę SWD-I, a jedynie w pojedynczych przypadkach osiągały poziom intensywności mogący budzić obawy. Co ważne, podczas takich zdarzeń nie zaobserwowano postępu uszkodzeń. Wyniki prowadzonych badań potwierdzają skuteczność stosowanych obecnie systemów monitorowania drgań i wskazują, że kontrolowane roboty strzałowe, odpowiednio zarządzane i dokumentowane, nie stanowią istotnego zagrożenia dla obiektów budowlanych zlokalizowanych w otoczeniu kopalń odkrywkowych.

Słowa kluczowe

EN

blasting vibration; control measurements; vibration monitoring; open-pit mining; assessment of vibration effects on structures

PL

drgania indukowane robotami strzałowymi; pomiary kontrolne; monitoring drgań; górnictwo odkrywkowe; ocena oddziaływania drgań na konstrukcje

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 1, no. 1
• Strony: 221--227
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sołtys Anna

• AGH University of Krakow; Mickiewicza 30, pav. A-4, 221, 30-059 Cracow, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6007-9211

autor

Pyra Józef

• AGH University of Krakow; Mickiewicza 30, pav. A-4, 221, 30-059 Cracow, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-7120-7963

Bibliografia

• 1. Aswin, R.; Jobin, T.; Krishnajity,; Sarfraz, M.; Kumar, A.C. Monitoring of ground vibration at a stone quarry. International Journal of Emerging Technologies and Innovative Research 2021, 8, 8, a101-a102, August-2021, Available: (accessed on 01.02.2024).
• 2. Guo, J.; Zhao, P.; Li, P. Prediction and Optimization of Blasting-Induced Ground Vibration in Open-Pit Mines Using Intelligent Algorithms. Appl. Sci. 2023, 13, 7166. .
• 3. Maciąg E., Winzer J., Biessikirski R.: Metodyka postępowania w ochronie otoczenia w przypadku robót strzałowych. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 9(157)/I/2007. Katowice 2007. str. 56 – 60
• 4. Shirani Faradonbeh, R.; Jahed Armaghani, D.; Abd Majid, M.Z. et al. Prediction of ground vibration due to quarry blasting based on gene expression programming: a new model for peak particle velocity prediction. Int. J. Environ. Sci. Technol. 2016, 13, 1453–1464. .
• 5. PN-B-02170:2016-12 – Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki.
• 6. Pyra, J.; Kłaczyński, M. Vibroacoustic measurements and analysis of blasting operations. J. Vibroeng. 2019, 21, 526–537. .
• 7. Pyra J., Sołtys A., Winzer J.: Skomputeryzowane systemy do dokumentowania oddziaływania robót strzałowych na otoczenie kopalń odkrywkowych. Bezpieczeństwo Robót Strzałowych. GIG. Katowice 2012. str. 79 – 88.
• 8. Winzer J.: Dokumentowanie oddziaływania robót strzałowych na otoczenie kopalń odkrywkowych. Górnictwo Odkrywkowe, nr 3-4/2006. Wrocław 2006 r.
• 9. Winzer J., Sołtys A., Pyra J.: Oddziaływanie na otoczenie robót z użyciem materiałów wybuchowych. Wydawnictwa AGH. Kraków 2016, 312s, ISBN 978-83-7464-882-0
• 10. Yang, C. H.; Stemmler, C.; Pakzad, K.; Zimmermann, K.; Müterthies, A. Integrated Mining Impact Monitoring (EU-Project i2Mon) for Open-pit and Underground Mines, Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci. 2022, XLIII-B3-2022, 367–372.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2026).