Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza numeryczna ekranowania drgań przenoszonych przez podłoże gruntowe

Okroj Paweł, Hulimka Jacek

Inżynieria i Budownictwo

|

2024

|

R. 80, nr 3

153--159

PL

Artykuł poświęcono numerycznej analizie redukcji drgań w gruncie. Omówiono zasady obliczeń skuteczności tłumienia na przykładzie sztywnej, betonowej bariery w gruncie niespoistym. Przyjęto różne częstotliwości wymuszeń harmonicznych i różne głębokości barier. Analizując uzyskane wyniki, wykazano wyraźne tendencje wpływu przyjętych zmiennych na skuteczność ekranowania drgań przez zamodelowaną barierę.

EN

The paper discusses a method for the numerical analysis of vibration reduction in soil. Using the example of a rigid concrete barrier in non-cohesive soil, the principles of damping effectiveness calculations are presented. Different harmonic excitation frequencies and different barrier depths were assumed. Analysis of the results showed clear trends in the influence of the assumed parameters on the effectiveness of vibration shielding by the modelled barrier.

2

Applying spatial statistical methods to predict ground vibration accelerations caused by induced seismicity

Bańka Piotr, Szuła Łukasz

Archives of Mining Sciences

|

2022

|

Vol. 67, no. 4

645--660

EN

This paper presents the results of the research aimed at improving the accuracy of predictions regarding the maximum values of resultant components for horizontal ground vibration accelerations in areas threatened by induced seismicity. The presented solution proposes a spatial model of the ground vibration attenuation relationship based on the assumptions of the Joyner-Boore model. When performing statistical analyses to verify the models, great emphasis was placed on the correctness of applied estimation methods to meet the assumptions. The starting point for introducing spatiality into the models was the occurrence of spatial autocorrelation of the residual component when estimating the structural parameters of a model with the least-squares method. Spatial interactions were presented using weight matrices, the construction of which was based on the inverse of the distance between units. During the study, it was found that the estimated spatial model of the ground vibration attenuation relationship showed a much better match with empirical data compared to the classical Joyner-Boore attenuation model.

3

Modeling of ground vibrations from a tunnel in layered unsaturated soil with spatial variability

Di Honggui, Yu Jiayong, Guo Huiji, Zhou Shunhua, He Chao, Zhang Xiaohui

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 1

art. no. e33, 2022

EN

This paper presents a method for modeling the ground vibrations from a railway tunnel in layered unsaturated soil, considering the uncertainty and spatial variability of soil parameters. A deterministic ground vibration prediction model, which is an improved Euler beam model, is developed to evaluate the vibrations for a tunnel in layered unsaturated soil. Furthermore, the spatial variability of soil parameters is simulated by random fields using the Monte Carlo theory and the middle point method of Cholesky decomposition. By coupling the random fields of soil parameters to the deterministic vibration prediction model, the effect of uncertainty and spatial variability of soil on the ground vibrations is demonstrated through a case study. It is found that the variability of soil parameters has little influence on the spatial distribution regularities of ground vibrations, but it has a significant effect on the dynamic response amplitude and the critical velocity of the system.

4

Exploring the Relation between Seismic Coefficient and Rock Properties Through Field Measurements and Empirical Model for Evaluating the Effect of Blast-Induced Ground Vibration in OpenPit Mines: A Case Study at the Thuong Tan III Quarry (Vietnam)

Tran Quang Hieu

Inżynieria Mineralna

|

2021

|

no. 2

567--577

EN

Blasting is one of the most effective methods for fragmenting rock in quarries. Nevertheless, its adverse effects are significant, especially blast-induced ground vibration. Field measurement and empirical equations are simple methods to determine and estimate the intensity of blast-induced ground vibration. However, we cannot evaluate the effects of blast-induced ground vibration on the surrounding environment based on these outcomes. Therefore, this study explores the relation between seismic coefficient and rock properties through field measurements and an empirical model for evaluating the effect of blast-induced ground vibration in open-pit mines. Accordingly, the seismic coefficient (K) is considered the main objective in this study. Firstly, it was determined based on the rock properties. Subsequently, an empirical model for estimating blast-induced ground vibration was developed based on field measurements. This empirical equation was then expanded to determine K to check whether it matches the determined K by the rock properties. Finally, it was used as the threshold to determine the maximum explosive charged per delay to ensure the safety of the surrounding environment from blastinduced ground vibration. For this aim, the Thuong Tan III quarry (in Binh Duong province, Vietnam) was selected as a case study. Fifth-teen blasting events with a total of 75 blast-induced ground vibration values were recorded and collected. An empirical equation for estimating blast-induced ground vibration was then developed based on the collected dataset, and K was determined in the range of 539 to 713 for the Thuong Tan III quarry. Based on the measured blast-induced ground vibrations, developed empirical model, and K values, the Phase 2 software was applied to simulate the effects of blast-induced ground vibration on the stability of slopes as one of the impacts on the surrounding environment. From the simulation results, we can determine the maximum explosive charged per delay for each type of rock to ensure the stability of the slope.

5

Prediction of the blast induced ground vibration in tunnel blasting using ANN, moth fame optimized ANN, and gene expression programming

Lawal Abiodun Ismail, Kwon Sangki, Kim Geon Young

Acta Geophysica

|

2021

|

Vol. 69, no. 1

161--174

EN

The blast-induced ground vibration (BIGV) is a severe environmental impact of blasting as it can afect the integrity of the structures and cause civil unrest. In this study, the BIGV of Daejeon tunnel was predicted taking into consideration parameters such as hole length, the charge per delay, number of holes, total charge, distance from the measuring station to the blasting point and the rock mass rating as the input parameters, while the peak particle velocity (PPV) was the targeted output parameter. An artifcial neural network (ANN) model was frst simulated. The optimum ANN structure obtained was optimized using a novel moth-fame optimization algorithm (MFO). The gene expression program (GEP) was also used to develop another new model. The proposed models were compared with the multilinear regression (MLR) model and the selected empirical models for the PPV predictions. The performance of the proposed model was evaluated using statistical indices such as adjusted coefcient of determination (adj R2 ), mean square error (MSE), mean absolute error (MAE), and the variance accounted for (VAF). The proposed MFO-ANN outperformed other models with the adj R2 of 0.9702 and 0.9577, VAF of 97.0472 and 95.9832, MSE of 0.0009 and 0.0008, and MAE of 0.0233 and 0.0216 for the respective training and testing phases. The sensitivity analysis was conducted using the weight partitioning method (WPM), and the charge per delay has the highest infuence on the predicted PPV. This study indicates the suitability of the proposed models for the prediction of PPV.

6

Prediction of blast-induced ground vibration using gene expression programming (GEP), artificial neural networks (ANNS), and linear multivariate regression (LMR)

Shakeri Jamshid, Shokri Behshad Jodeiri, Dehghani Hesam

Archives of Mining Sciences

|

2020

|

Vol. 65, no. 2

317--335

EN

In this paper, an attempt was made to find out two empirical relationships incorporating linear mul-tivariate regression (LMR) and gene expression programming (GEP) for predicting the blast-induced ground vibration (BIGV) at the Sarcheshmeh copper mine in south of Iran. For this purpose, five types of effective parameters in the blasting operation including the distance from the blasting block, the burden, the spacing, the specific charge, and the charge per delay were considered as the input data while the output parameter was the BIGV. The correlation coefficient and root mean squared error for the LMR were 0.70 and 3.18 respectively, while the values for the GEP were 0.91 and 2.67 respectively. Also, for evaluating the validation of these two methods, a feed-forward artificial neural network (ANN) with a 5-20-1 structure has been used for predicting the BIGV. Comparisons of these parameters revealed that both methods successfully suggested two empirical relationships for predicting the BIGV in the case study. However, the GEP was found to be more reliable and more reasonable.

7

Soft computing-based technique as a predictive tool to estimate blast-induced ground vibration

Arthur Clement Kweku, Temeng Victor Amoako, Ziggah Yao Yevenyo

Journal of Sustainable Mining

|

2019

|

Vol. 18, iss. 4

287--296

EN

The safety of workers, the environment and the communities surrounding a mine are primary concerns for the mining industry. Therefore, implementing a blast-induced ground vibration monitoring system to monitor the vibrations emitted due to blasting operations is a logical approach that addresses these concerns. Empirical and soft computing models have been proposed to estimate blast-induced ground vibrations. This paper tests the efficiency of the Wavelet Neural Network (WNN). The motive is to ascertain whether the WNN can be used as an alternative to other widely used techniques. For the purpose of comparison, four empirical techniques (the Indian Standard, the United State Bureau of Mines, Ambrasey-Hendron, and Langefors and Kilhstrom) and four standard artificial neural networks of backpropagation (BPNN), radial basis (RBFNN), generalised regression (GRNN) and the group method of data handling (GMDH) were employed. According to the results obtained from the testing dataset, the WNN with a single hidden layer and three wavelons produced highly satisfactory and comparable results to the benchmark methods of BPNN and RBFNN. This was revealed in the statistical results where the tested WNN had minor deviations of approximately 0.0024 mm/s, 0.0035 mm/s, 0.0043 mm/s, 0.0099 and 0.0168 from the best performing model of BPNN when statistical indicators of Mean Absolute Error (MAE), Root Mean Square Error (RMSE), Relative Root Mean Square Error (RRMSE), Correlation Coefficient (R) and Coefficient of determination (R2) were considered.

8

Optimal positioning of vibration monitoring instruments and their impact on blast-induced seismic influence results

Stanković Siniša, Dobrilović Mario, Škrlec Vinko

Archives of Mining Sciences

|

2019

|

Vol. 64, no. 3

591--607

EN

The major downside of blasting works is blast vibrations. Extensive research has been done on the subject and many predictors, estimating Peak Particle Velocity (PPV), were published till date. However, they are either site specific or global (unified model regardless of geology) and can give more of a guideline than exact data to use. Moreover, the model itself among other factors highly depends on positioning of vibration monitoring instruments. When fitting of experimental data with best fit curve and 95% confidence line, the equation is valid only for the scaled distance (SD) range used for fitting. Extrapolation outside of this range gives erroneous results. Therefore, using the specific prediction model, to predetermine optimal positioning of vibration monitoring instruments has been verified to be crucial. The results show that vibration monitoring instruments positioned at a predetermined distance from the source of the blast give more reliable data for further calculations than those positioned outside of a calculated range. This paper gives recommendation for vibration monitoring instruments positioning during test blast on any new site, to optimize charge weight per delay for future blasting works without increasing possibility of damaging surrounding structures.

PL

Jedną z głównych niedogodności związanych z pracami strzałowymi są spowodowane przez te prace wibracje. Problem ten był dogłębnie badany, opracowano także wskaźniki pozwalające na oszacowanie maksymalnej prędkości ruchu cząstek (Peak Particle Velocity). Jednakże w większości wskaźniki te są albo globalne (wspólny model niezależny od geologii terenu) lub odnoszące się do specyfiki terenu; dlatego też traktować je należy bardziej jako wytyczne do obliczeń niż dokładne dane. Ponadto, wyniki modelowania uzależnione są, między innymi, od lokalizacji i rozmieszczenia instrumentów do pomiarów i monitorowania drgań oraz wibracji. Przy dopasowaniu danych eksperymentalnych krzywą najlepszego dopasowania i linią obrazującą stopień zaufania na poziomie 95%, okazuje się, że równanie modelu zastosowanie ma jedynie dla skalowanych odległości wykorzystanych w dopasowaniu. Ekstrapolowanie poza ten zakres daje wyniki błędne. Dlatego też przed opracowaniem właściwego modelu prognozowania kwestią kluczową jest zastosowanie wstępnego modelu do określenia optymalnej lokalizacji i rozmieszczenia instrumentów pomiarowych. Wyniki wskazują, że rozmieszczenie aparatury pomiarowej we wcześniej wyznaczonej odległości od źródła wybuchu daje bardziej wiarygodne wyniki będące podstawą do dalszych obliczeń niż w przypadku instrumentów umieszczonych poza wyliczonym zakresem. W pracy tej podkreśla się konieczność właściwego umiejscowienia aparatury pomiarowej w trakcie prac strzałowych w nowym miejscu przed przystąpieniem do właściwych obliczeń optymalnej wagi ładunku wybuchowego oraz czasu zwłoki pomiędzy kolejnym strzałami, tak by nie zwiększać ryzyka uszkodzenia sąsiadujących struktur.

9

Developing an XGBoost model to predict blast‑induced peak particle velocity in an open‑pit mine: a case study

Nguyen Hoang, Bui Xuan‑Nam, Bui Hoang‑Bac, Cuong Dao Trong

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 2

477--490

EN

Ground vibration is one of the most undesirable effects induced by blasting operations in open-pit mines, and it can cause damage to surrounding structures. Therefore, predicting ground vibration is important to reduce the environmental effects of mine blasting. In this study, an eXtreme gradient boosting (XGBoost) model was developed to predict peak particle velocity (PPV) induced by blasting in Deo Nai open-pit coal mine in Vietnam. Three models, namely, support vector machine (SVM), random forest (RF), and k-nearest neighbor (KNN), were also applied for comparison with XGBoost. To employ these models, 146 datasets from 146 blasting events in Deo Nai mine were used. Performance of the predictive models was evaluated using root-mean-squared error (RMSE) and coefficient of determination (R2). The results indicated that the developed XGBoost model with RMSE = 1.554, R2 = 0.955 on training datasets, and RMSE = 1.742, R2 = 0.952 on testing datasets exhibited higher performance than the SVM, RF, and KNN models. Thus, XGBoost is a robust algorithm for building a PPV predictive model. The proposed algorithm can be applied to other open-pit coal mines with conditions similar to those in Deo Nai.

10

A comparison of advanced computational models and experimental techniques in predicting blast induced ground vibration in open pit coal mine

Nguyen Hoang, Bui Xuan Nam, Moayedi Hossein

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 4

1025--1037

EN

Green mining is an essential requirement for the development of the mining industry. Of the operations in mining technology, blasting is one of the operations that signifcantly affect the environment, especially ground vibration. In this paper, four artificial intelligence (AI) models including artificial neural network (ANN), k-nearest neighbor (KNN), support vector machine (SVM), and classification and regression tree (CART) were developed as the advanced computational models for estimating blast-induced ground vibration in a case study of Vietnam. Some empirical techniques were applied and developed to predict ground vibration and compared with the four AI models as well. For this research, 68 events of blasting were collected; 80% of the whole datasets were used to build the mentioned models, and the rest 20% were used for testing/checking the models’ performances. Mean absolute error (MAE), determination coefficient (R2 ), and root-mean-square error (RMSE) were used as the standards to evaluate the quality of the models in this study. The results indicated that the advanced computational models were much better than empirical techniques in estimating blast-induced ground vibration in the present study. The ANN model (2-6-8-6-1) was introduced as the most superior model for predicting ground vibration with an RMSE of 0.508, R2 of 0.981 and MAE of 0.405 on the testing dataset. The SVM, CART, and KNN models provided poorer performance with an RMSE of 1.192, 2.820, 1.878; R2 of 0.886, 0.618, 0.737; and MAE of 0.659, 1.631, 0.762, respectively.

11

Identification and reduction of blast – induced effects on a limestone quarry

Kucuk K.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 1

205--220

EN

In Turkey, a great increase in mining and tunneling operations is seen in recent years. Production is generally done by drilling and blasting method in metallic mines, quarries and a part of coal mines and also in tunnels. It is known that the blast-induced vibrations can be cause undesired effects on nature or construction in around. In this study, field works and analysis of the blast-induced vibration in order to minimize are given for chosen quarry. Methodology for Minimizing Blast-Induced Vibrations (Turkish Patent Institute – TPI 2007/03459) was used for measurement of blasting and modelling of blasting data in compliance with Turkish and German standards.

PL

W ostatnich latach w Turcji notuje się znaczny wzrost ilości prac związanych z wydobyciem surowców i drążeniem tuneli. W kopalniach rud metali, kamieniołomach oraz w części kopalń węgla produkcja odbywa się w głównej mierze przy wykorzystaniu odwiertów i prac strzałowych, w niektórych kopalniach drążone są tunele. Jest kwestia powszechnie wiadomą, że drgania wywołane pracami strzałowymi wywołują niekorzystne oddziaływania w środowisku naturalnych i budowlach znajdujących się w pobliżu. W artykule przedstawiono wyniki analiz i badań terenowych drgań wywołanych pracami strzałowymi w wybranym kamieniołomie w celu ich minimalizacji. Metodologia minimalizacji poziomu drgań wywołanych pracami strzałowymi (Turecki Instytut Patentowy – TPI 2007/03459) wykorzystana została do pomiarów zasięgu oddziaływań prac strzałowych i modelowaniu danych i parametrów prac strzałowych zgodnie z tureckimi i niemieckimi normami.

12

Podziemne elementy konstrukcyjne a propagacja drgań w ośrodku gruntowym

Łupieżowiec M.

Geoinżynieria : drogi, mosty, tunele

|

2017

|

nr 4

36--41

PL

Przedmiotem rozważań podjętych w artykule jest zagadnienie propagacji drgań w ośrodku gruntowym. Analizowane drgania pochodzą od wstrząsów technologicznych, towarzyszących robotom związanym ze wzmocnieniem słabego podłoża gruntowego lub instalacji elementów konstrukcyjnych (pale prefabrykowane, grodzice).

EN

In paper the problem of impulse propagation in subsoil was analyzed. The analysis of influence of stiff structure earth-sheltered elements on the wave propagation was done. For solving defined problem, it proposed the FEM dynamic model, which enables to obtain correct results in qualitative sense. Based on the results of numerical analyses it exhibited, that structure elements as sheet piles, palisade, foundation piles, etc., significantly reduce acceleration values in direct neighborhood.

13

Eksperymentalna analiza przenoszenia drgań impulsowych przez grunt

Targosz J., Bednarz J., Lisowski W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1337--1340, CD

PL

Praca dotyczy problemu rozchodzenia się drgań impulsowych w gruncie. Autorzy przeprowadzili eksperymentalną analizę możliwości minimalizacji energii wprowadzanej do gruntu przez źródło wymuszeń impulsowych oraz próbę sformułowania eksperymentalnego modelu opisującego zależność prędkości drgań od odległości od źródła. W czasie badań drgania impulsowe były wzbudzane przez upadek elementu o znanej masie. Mierzonym parametrem była prędkość drgań gruntu.

EN

The article concerns the problem of propagation of resulting from impact vibrations in the ground. The authors carried out experimental analysis of possibilities of minimization of amount of energy introduced into the ground by impact as well as a trial formulation of the experimental results’ based relationship between vibration velocity and distance from the impact site. The impacts were caused by drops of the trial masses. For analysis purpose the ground vibration velocity was recorded.

14

Wybrane wyniki pomiarów drgań wywołanych przejazdami pociągów w zależności od prędkości i rodzaju taboru

Kożuch B.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 8

97--99

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki pomiarów drgań gruntu w warstwie przypowierzchniowej. Drgania gruntu wzbudzane były przejazdami pociągów osobowych: Pendolino i składów InterCity oraz pociągu towarowego. W celach porównawczych przeanalizowano przejazdy z różną prędkością po dwóch torach linii. Pomiarów drgań dokonano podczas testów homologacyjnych nowo zakupionego pociągu Pendolino. W artykule zaprezentowano przyspieszenia drgań w dziedzinie czasu – przebiegi czasowe przyspieszenia drgań oraz częstotliwości – widma ciągłe (FFT) i ich zależności od położenia akcelerometru. Wielkości przyspieszenia drgań w poszczególnych przekrojach wykazują duże tłumienie drgań szczególnie między czujnikami znajdującymi się najbliżej osi toru. Przedstawiono także wyniki częstotliwościowo-czasowe z zastosowaniem krótkookresowej transformaty Fouriera (STFT) w celu porównania charakteru uzyskiwanego wzbudzenia drgań w zależności od taboru, prędkości i toru, po którym poruszał się pociąg. Analiza ta pokazuje, iż zmiana taboru dotychczas eksploatowanego na Pendolino redukuje drgania w otoczeniu linii kolejowych.

EN

The study presents a selection of vibration measurement results in the ground surface layer. Pendolino, InterCity trains and cargo train caused free-field vibrations. Runs at variable speed on two trackswere analyzed to have comparison. Vibration measurements were realized during the certification test of newly purchased Pendolino train. In the paper vibration acceleration records obtained in time domain and frequency domain (FFT) and their dependence on the position of the accelerometer are presented. The acceleration of vibrations in the individual sections shows a great backdrop of the property-vibration especially between sensors located closest to the centre of the track. The paper also presents the results in the time – frequency domain using short-term Fourier transform (STFT) for comparing the nature of the obtained excitation vibration which depends on rolling stock, track and speed at which the train was running. The results show that the change of rolling stock previously operated on Pendolino will reduce vibrations in the surrounding of railway lines.

15

Unormowane spektra odpowiedzi od drgań powierzchniowych wzbudzanych wstrząsami górniczymi

Kuźniar K., Maciąg E., Tatara T.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 2

69--80

PL

Praca dotyczy jednego ze sposobów opisu informacji o wymuszeniu kinematycznym – za pomocą spektrów odpowiedzi. Przedstawiono w niej propozycję opracowanego wzorcowego (standardowego) przyśpieszeniowego spektrum odpowiedzi dla najbardziej aktywnego sejsmicznie obszaru górniczego w Polsce – Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego (LGOM). Tego typu spektrum może być wykorzystane w analizach dynamicznych. Spektrum to wyznaczono na podstawie przebiegów drgań gruntu rejestrowanych za pomocą aparatury czuwającej w okresie kilku lat na trzech stanowiskach pomiarowych. W obliczeniach pod uwagę wzięto tylko wyselekcjonowane przebiegi drgań z amplitudami nie mniejszymi od 10cm/s2, łącznie kilkaset przebiegów drgań. Zestawienie uśrednionych bezwymiarowych przyśpieszeniowych spektrów odpowiedzi sporządzonych dla każdego ze stanowisk osobno, pozwoliło na wskazanie wpływu warunków gruntowych na postać otrzymywanego spektrum. Dokonano porównania zaproponowanego wzorcowego spektrum z odpowiednim spektrum zamieszczonym w literaturze, wykazując i analizując występujące różnice. Dodatkowo porównano krzywą wzorcową spektrum uzyskaną na podstawie drgań gruntu z zaproponowaną krzywą wzorcową spektrum od jednocześnie rejestrowanych drgań fundamentów budynków (trzech typów: niskiego, średniej wysokości i wysokiego), posadowionych obok ww. stacji pomiarowych na gruncie. Krzywe te istotnie się różnią i dowodzą silnego tłumienia drgań z wyższymi częstotliwościami przez budynki.

EN

The paper deals with one of the methods of kinematic loads describing - using the response spectra. It also presents the proposition of the drawn up standard acceleration response spectrum for the most seismically active mining area in Poland – Legnica - Glogow Coppefield (LGOM). This type of spectrum can be applied for approximate dynamic analyzes. This spectrum was determined on the basis of ground vibrations recorded over several years at three measuring stations. Only the selected vibrations with amplitudes not less than 10cm/s2 were taken into account in the calculations, hundreds in total. The statement of the average dimensionless acceleration response spectra prepared for each of the station separately, enables to determine the effect of soil conditions on the form of the resulting spectrum. A comparison of the proposed standard spectrum with corresponding spectra given in the literature was performed, showing and analyzing the differences. In addition, the proposed standard response spectrum prepared on the basis of ground vibrations was compared with the spectrum from foundation vibrations (for three types of buildings: low, mediumheight, high). These curves are markedly different and show a strong damping of higher frequencies by buildings.

16

Safe vibrations of spilling basin explosions at "Gotvand Olya Dam" using artificial neural network

Amnieh H. B., Bahadori M.

Archives of Mining Sciences

|

2014

|

Vol. 59, no. 4

1087--1096

EN

Ground vibration is an undesirable outcome of an explosion which can have destructive effects on the surrounding environment and structures. Peak Particle Velocity (PPV) is a determining factor in evaluation of the damage caused by an explosion. To predict the ground vibration caused by blasting at the Gotvand Olya Dam (GOD) spilling basin, thirty 3-component records (totally 90) from 19 blasts were obtained using 3 VIBROLOC seismographs. Minimum and the maximum distance from the center of the exploding block to the recording station were set to be 11 and 244 meters, respectively. To evaluate allowable safe vibration and determining the permissible explosive charge weight, Artificial Neural Networks (ANN) was employed with Back Propagation (BP) and 3 hidden layers. The mean square error and the correlation coefficient of the network in this study were found to be 1.95 and 0.995, respectively, which compared to those obtained from the known empirical correlations, indicating substantially more accurate prediction. Considering the network high accuracy and precision in predicting vibrations caused by such blasting operations, the nearest distance from the center of the exploding block at this study was 11 m, and considering the standard allowable vibration of 120 mm/sec for heavy concrete structures, the maximum permissible explosive weight per delay was estimated to be 47.00 Kg. These results could be employed in subsequent safer blasting operation designs.

PL

Wibracje gruntu to niepożądany skutek prowadzenia prac strzałowych, które mogą negatywnie wpływać na otaczające środowisko oraz znajdujące się w sąsiedztwie budowle. Głównym wskaźnikiem używanym przy określaniu szkód spowodowanych przez wybuchy jest wskaźnik maksymalnej prędkości cząstek (PPV). Przy prognozowaniu wibracji terenu wskutek prac strzałowych prowadzonych na tamie Gotvand Olya i w zbiorniku zbadano zapisy 3-składnikowych prędkości ( w sumie 90 zapisów) z 13 wybuchów zarejestrowane przy użyciu sejsmografu 3 VIBROLOC. Maksymalna i minimalna odległość pomiędzy środkiem rozkruszanego bloku a stacją rejestrującą ustawiona została na poziomie 244 i 11 m. W celu określenia bezpiecznego poziomu drgań oraz dopuszczalnej wagi ładunku, zastosowano podejście wykorzystujące sieci neuronowe, z wykorzystaniem metody propagacji wstecznej i trzech warstw ukrytych. Błąd średniokwadratowy i współczynnik korelacji sieci wyniosły 1.95 i 0.95, co pozostaje w zgodności z danym uzyskiwanymi z obserwacji empirycznych, wskazując na poprawność i dokładność prognoz. Zakładając wysoki poziom dokładności sieci oraz wysoką dokładność w prognozowaniu poziomu drgań wywołanych przez prace strzałowe, przyjęto że najbliższa odległość od środka rozkruszanego bloku wyniesie 11 m. Uwzględniając standardowe dopuszczalne w przypadku ciężkich budowli betonowych poziomy drgań w wysokości 120 m/s, oszacowano że maksymalna dopuszczalna masa ładunku wyniesie 47.00 Kg, w przeliczeniu na jeden okres zwłoki. Wyniki badań wykorzystane być mogą w planowaniu kolejnych bezpiecznych prac strzałowych.

17

Vibrations caused by train passages in underground tunnel compared to vibrations from ground surface transportation - some results of investigations

Stypuła K.

Archives of Civil Engineering

|

2014

|

Vol. 60, nr 2

269--286

EN

The paper describes experimental investigations of vibrations caused by train passages in the shallow underground tunnel (in Warsaw, Poland) in comparison to the results of measurements of vibrations from ground surface transportation (trams and buses). Propagation of surface ground vibrations from underground tunnel is presented. The problem of dynamic response of a building and influence of vibrations caused by underground on people residing in a building is discussed as well. The dynamic response of the building to underground vibrations is essentially different from the response of a building excited by surface sources of transport vibrations. Also the distribution of influence of the transport vibrations on people in the building is significantly different in both cases.

18

Evaluation of blasting patterns using operational research models

Monjezi M., Farzaneh F., Asadi A.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 3

881--892

EN

Blasting is one of the most important operations, which has a great technical and economical effect on the mining projects. Criteria such as fragmentation (operation ultimate objective) and ground vibration, flyrock, airblast, etc. (operation side effects) should be considered in the assessment of blasting operation. A suitable pattern should be able to provide both reasonable (required) fragmentation and blasting side effects. In order to evaluate blasting performance, operational research models such as multi attribute decision making technique (MADM) can be applied. Technique for order preference by similarity to an ideal solution (TOPSIS), a branch of MADM, is a strong method for pattern ranking. The other quantitative method which is applied in the evaluation of systems’ efficiency is data envelopment analysis (DEA) model. In this paper, an attempt has been made to develop a new hybrid MADM model for selecting the most appropriate blasting pattern in Chadormalu iron mine, Iran. In this regard, DEA method was utilized to select the efficient blast patterns thereafter TOPSIS was used to recognize the most suitable pattern amongst the selected patterns by DEA method. It was concluded that the patterns J, G and B are the most appropriate patterns for blasting operations in the Chadormalu iron mine.

PL

Prace strzałowe to jedne z kluczowych operacji w znacznym stopniu determinujące efektywność ekonomiczną wielu projektów górniczych. W planowaniu prac strzałowych uwzględnić należy podstawowe kryteria, takie jak rozdrobnienie skał (ostateczny cel operacji), wibracje podłoża, występowanie rozrzutu skał, i podmuchów powietrza (efekty uboczne). Odpowiedni harmonogram prac zapewnić powinien zarówno odpowiedni poziom rozdrobnienia (wymiary brył) jak i ograniczenie skutków ubocznych prac. Dla oceny skuteczności prac strzałowych zastosować można modele badań operacyjnych, np. modele oparte o wielokryterialną technikę decyzyjną MADM, a technika ustalania kolejności preferowanych rozwiązań oparta o podobieństwo do rozwiązania idealnego (TOPSIS), wywodząca się z MADM, jest skuteczną metodą ustalania rankingu wzorców. Inną metodą ilościową stosowaną do oceny efektywności systemów jest metoda analizy danych DEA. W niniejszym artykule dokonano próby opracowania hybrydowego modelu MADM do wyboru najbardziej korzystnego planu prac strzałowych w kopalni rud żelaza Chadormalu, w Iranie. W ramach badań wykorzystano metodę DEA do wyboru skutecznego planu prac strzałowych, następnie zastosowano podejście TOPSIS dla rozpoznania najbardziej odpowiedniego wzorca spośród tych wybranych przy pomocy metody DEA. Stwierdzono, że wzorce oznaczone jako J, G i B są najodpowiedniejsze do zastosowania przy pracach strzałowych prowadzonych w kopalni rud żelaza Chadormalu.

19

Research review of the influence of millisecond delay on intensity and structure of vibrations induced with blasting works in Polish strip mines

Pyra J.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2013

|

Vol. 37, no. 1

81--91

EN

In the article research presented and results reviewed referring to the subject of the influence of millisecond delays on intensity and frequency structure of vibrations induced by blasting works in Polish strip mines of raw rock materials. It demonstrates how opinions have changed due to the new possibilities of inducing delay. The conclusions presented have taken many years to compile.

PL

W artykule przedstawiono przegląd badań i ich wyniki na temat wpływu opóźnienia milisekundowego na intensywność i strukturę częstotliwościową drgań wzbudzanych robotami strzałowymi w polskich kopalniach odkrywkowych surowców skalnych. Ukazano, jak zmieniały się opinie wraz z nowymi możliwościami zadawania opóźnień i przedstawiono wnioski sformułowane na przestrzeni wielu lat.

20

Zastosowanie metody elementów skończonych w analizie drgań gruntu

Bednarz J.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2012

|

R. 19, nr 9

2215--2222, CD

PL

W dzisiejszych czasach wiele z nowoprojektowanych dróg zlokalizowanych będzie w gęsto zabudowanych terenach mieszkaniowych, a także na obszarach, gdzie istnieją budynki zabytkowe. Dlatego już na etapie wstępnego projektowania dróg należy wziąć pod uwagę wpływ propagacji fali drganiowej spowodowane przez ruch pojazdów na budynki znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie projektowane drogi. Jedną z metod, która może być zastosowana do określenia wpływu ruchu pojazdów po nowoprojektowanej drodze na budynki jest metoda elementów skończonych. W artykule przedstawiono zastosowanie metody elementów skończonych do oszacowania wpływu drgań wymuszonych przez ruch pojazdów po nowoprojektowanej drodze znajdującej się w centrum dużego miasta na znajdujące się w pobliżu budynki mieszkalne. Metoda elementów skończonych została wykorzystana do modelowania gruntu w miejscu planowanej budowy drogi oraz budynków znajdujące się w jej bezpośrednim sąsiedztwie. W procesie modelowania gruntu wykorzystano badania geologiczne oraz wyniki pomiarów drgań gruntu wymuszonych poprzez ruch walca wibracyjnego po trasie planowanej inwestycji drogowej. W związku z tym możliwe było dostrojenie opracowanego modelu elementów skończonych gruntu oraz budynków. Proponowana w artykule metoda analizy drgań gruntu pozwala skrócić czas potrzebny do zaprojektowania układów wibroizolacji, które będą chronić budynki oraz ludzi w nich przebywających przed niekorzystnym wpływem drgań spowodowanych ruchem pojazdów po nowoprojektowanej drodze. Prace były prowadzone w ramach projektu badawczego 4875/B/TO2/2010/38 finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

EN

Nowadays, many of the designed road are located through the densely built-up residential areas, and even the areas where there are historic buildings. Therefore, already at the stage of preliminary road design one should take into account the effects of vibration wave propagation caused by movement of vehicles on buildings located in the immediate vicinity of designed road. One of the methods that can be used to determine the dynamic effects of designed road for residential buildings is the finite element method. This paper presents an application of the finite element method for the estimation of the dynamic interaction of designed road located in the centre of a major city in the nearby residential buildings. Finite element method was used to model the land and buildings located near the designed road. In the process of land modelling the geological studies of ground and measurements of soil vibrations caused by the vibratory road roller rides conducted by the authors were used. Thus it was possible to tune the developed finite element model. Proposed in this paper method of analysis of ground vibrations reduce the time needed to design a vibration isolating elements that will protect people and buildings from the destructive effects of vibration caused by vehicles movement the designed road. The work was carried out in a research project 4875/B/TO2/2010/38 financed by Ministry of Science and Higher Education.