Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Investigating ground vibration to calculate the permissible charge weight for blasting operations of Gotvand-Olya dam underground structures

Soltani-Mohammadi S., Amnieh H. B., Bahadori M.

Archives of Mining Sciences

|

2012

|

Vol. 57, no. 3

687--697

EN

Ground vibration, air vibration, fly rock, undesirable displacement and fragmentation are some inevitable side effects of blasting operations that can cause serious damage to the surrounding environment. Peak Particle Velocity (PPV) is the main criterion in the assessment of the amount of damage caused by ground vibration. There are different standards for the determination of the safe level of the PPV. To calculate the permissible amount of the explosive to control the damage to the underground structures of Gotvand Olya dam, use was made of sixteen 3-component (totally 48) records generated from 4 blasts. These operations were recorded in 3 directions (radial, transverse and vertical) by four PG-2002 seismographs having GS-11D 3-component seismometers and the records were analyzed with the help of the DADISP software. To predict the PPV, use was made of the scaled distance and the Simulated Annealing (SA) hybrid methods. Using the scaled distance resulted in a relation for the prediction of the PPV; the precision of the relation was then increased to 0.94 with the help of the SA hybrid method. Relying on the high correlation of this relation and considering a minimum distance of 56.2 m to the center of the blast site and a permissible PPV of 178 mm/s (for a 2-day old concrete), the maximum charge weight per delay came out to be 212 Kg.

PL

Drgania gruntu, rozchodzenie się drgań w powietrzu, rozrzut skał, ich niepożądane przemieszczenia i rozdrobnienie to nieuchronne skutki prowadzenia prac strzałowych, które spowodować mogą poważne spustoszenie w środowisku naturalnym. Maksymalna prędkość drgań cząstek (PPV) to główne kryterium przy ocenie szkód spowodowanych przez drgania podłoża. Istnieje wiele norm określających bezpieczne poziomy prędkości drgań cząstek (PPV). Obliczenie dopuszczalnej wielkości ładunku wybuchowego w taki sposób, by zapobiegać uszkodzeniom podziemnych elementów tamy Gotvand Olya opiera się na wykorzystaniu 16 3-elementowych zestawów danych zarejestrowanych w trakcie 4 wybuchów. Procedura rejestracji obejmuje zapisy drgań w 3 kierunkach (promieniowe, poprzeczne i pionowe) zarejestrowane przez 4 sejsmografy wyposażone w sejsmometry GS-11D, zaś same zapisy analizowano przy wykorzystaniu oprogramowania DADISP. Przewidywanie prędkości drgań cząstek odbywa się w oparciu o skalowanie odległości oraz metody hybrydowe Simulated Annealing (S.A.). W wyniku skalowania odległości otrzymujemy wzorów na prędkość drgań cząstek, przy wykorzystaniu metod hybrydowych dokładność obliczeń wzrasta do 0.94. Wykorzystując wysoki stopień korelacji wynikający ze wzoru, uwzględniając minimalną odległość 56.2 m od epicentrum wybuchu oraz dozwolony poziom prędkości drgań cząstek gruntu 178 mm/s (dla dwudniowego betonu), otrzymujemy maksymalną wielkość ładunku na pojedynczy wystrzał na poziomie 212 Kg.

3

Predicting ground vibration caused by blasting operations in Sarcheshmeh copper mine considering the charge type by adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS)

Soltani-Mohammadi S., Amnieh H. B., Bahadori M.

Archives of Mining Sciences

|

2011

|

Vol. 56, no 4

701-710

EN

Ground vibration is an inevitable effect of blasting operations. The propagated wave generated, can cause serious damage to the surrounding environment and nearby structures. The type of charge used in each blast is one of the important parameters affecting this vibration. In order to study the effect of charge type, ground vibrations from 11 blasts with two different charges (ANFO and Emolan) were recorded in Sarcheshmeh copper mine by PDAS-100 digital seismographs. Seismometers were installed in three vertical, tangential and radial directions and 46 data were obtained. Data processing was carried out with the DADISP software. In this paper, using Active Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) and dividing data into ANFO and Emolan sets (charge types), the sensitivity of Peak Particle Velocity (PPV) with respect to the amount of charge weight per delay and the distance from the center of the blast site was analyzed. The correlation coefficient of the estimated and the measured data in both cases is about 0.97 and the Mean Square Error (MSE) in the network testing process for ANFO and Emolan data sets are equal to 0.52 and 0.7 respectively. The amount of PPV caused by ANFO and Emolan blasting for the critical cases was predicted by ANFIS. The critical cases have the maximum charge weights for ANFO and Emolan equal to 5200 kg and 7111 kg respectively and the nearest distance to blast site equals 740 m. The PPVs estimated by ANFIS are equal to 7.42 and 7.47 mm/s for blasting by Emolan and ANFO, respectively. This study shows that the amount of ground vibration caused by high-pressure explosives has more dependence on weight of charge used.

PL

Wibracje gruntu to nieuchronny skutek robót strzałowych. Wytworzona fala uderzeniowa może spowodować poważne zniszczenia sąsiadującego terenu oraz budynków. Jednym z ważnych parametrów wpływających na wibrację jest rodzaj ładunku używanego przy każdym wybuchu. Aby zbadać wpływ rodzaju ładunku, za pomocą sejsmografów cyfrowych PDAS-100 zarejestrowano wibracje gruntu które nastąpiły po 11 wybuchach dwóch typów ładunków (ANFO i Emolan) w kopalni miedzi Sarcheshmeh. Sejsmometry zostały zainstalowane w trzech pionowych, stycznych i promieniowych kierunkach i uzyskano 46 zapisów. Dane zostały przetworzone przy użyciu oprogramowania DADISP. W niniejszej pracy, przy użyciu adaptacyjnego systemu neuro-rozmytego (ANFIS), oraz dzieląc dane na zestawy ANFO i Emolan (rodzaje ładunku), zbadano wrażliwość maksymalnej prędkości cząstki (PPV) z uwzględnieniem wagi ładunku na opóźnienia i odległości od centrum wybuchu. Współczynnik korelacji danych szacunkowych i pomiarowych wyniósł w obu przypadkach 0,97, a błąd średniokwadratowy w procesie testowania sieciowego dla zestawów danych ANFO i Emolan, wyniósł odpowiednio 0,52 i 0,7. PPV wywołane wybuchami ANFO i Emolan dla przypadków krytycznych zostały prawidłowo oszacowane przez ANFIS. W przypadkach krytycznych maksymalne wagi ładunków ANFO i Emolan wynoszą odpowiednio 5200 kg i 7111 kg, a najbliższa odległość od miejsca wybuchu wynosi 740 m. PPV oszacowane przez ANFIS wynoszą 7,42 i 7,47 mm/s, odpowiednio dla Emolan i ANFO. Badania wykazały, że wibracje gruntu spowodowane wysokociśnieniowymi ładunkami wybuchowymi zależą w dużej mierze od wagi zastosowanego ładunku.