Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Significance of blasting induced vibration frequencies in assessing their impact on a building

Sołtys Anna

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2022

|

T. 14

76--92

EN

The use of explosives to excavate rock in open-cast mining induces vibrations in the surrounding area, which may impact nearby structures. As early as the 1960s, time-delayed firing of successive EM charges was introduced, which dramatically improved both the quality of excavation (fragmentation and shape of the dump) and reduced the intensity of vibrations propagated to the environment. Through the use of increasingly new developments in millisecond firing (nonelectrical and electronic systems), a wide range of possibilities for controlling the seismic effect has been achieved. A very important parameter of the induced vibrations is the structure of their frequency, achange of which can decisively influence the mechanism of vibration transmission from the ground to the structures and the impact assessment. As the seismic effect depends significantly on the geological conditions of both the deposit and the surrounding area, the analysis of vibrations induced from the detonation of single EM charges (signature hole (SH) method) best characterises these conditions. This paper presents the results of a study on the control of the structure of vibrations induced by the firing of EM charges using an electronic initiation system and the influence of the structure of these vibrations on the interaction of the building-ground system. The application of millisecond delay selection procedures to the design of blasting operations for the firing of EM charges, allows inducing vibrations with a favourable structure, resulting in strong attenuation during the transition from the ground to the objects.

PL

Użycie materiałów wybuchowych do urabiania skał w górnictwie odkrywkowym wzbudza w otoczeniu drgania, które mogą oddziaływać na zlokalizowane w pobliżu obiekty budowlane. Już w latach 60. ubiegłego stulecia wprowadzono odpalanie kolejnych ładunków MW z opóźnieniem czasowym, co w zdecydowany sposób poprawiło zarówno, jakość urabiania (rozdrobnienie i kształt usypu) jak i obniżyło intensywność drgań propagowanych do otoczenia. Przez zastosowanie coraz nowszych rozwiązań w zakresie milisekundowego odpalania (systemy nieelektryczne i elektroniczne) uzyskano szerokie możliwości sterowania efektem sejsmicznym. Bardzo ważnym parametrem wzbudzanych drgań jest ich struktura częstotliwościowa, której zmiana może w zdecydowany sposób wpływać na mechanizm przenoszenia drgań z podłoża do obiektów budowlanych i ocenę oddziaływania. Ponieważ efekt sejsmiczny w istotny sposób zależy od warunków geologicznych zarówno złoża jak i otoczenia, analiza drgań wzbudzanych od detonacji pojedynczych ładunków MW (metoda signature hole (SH)) najlepiej charakteryzuje te warunki. W artykule przedstawiono wyniki badań nad sterowaniem strukturą drgań wzbudzanych w czasie odpalania ładunków MW z zastosowaniem elektronicznego systemu inicjowania oraz wpływem struktury drgań na interakcję układu budynek-podłoże. Zastosowanie do projektowania robót strzałowych procedur związanych z doborem opóźnienia milisekundowego do odpalania ładunków MW, pozwala na wzbudzanie drgań o korzystnej strukturze, dzięki czemu uzyskuje się silne tłumienie przy przejściu z podłoża do obiektów.

2

Monitoring – dokumentowanie oddziaływania robót strzałowych na zabudowania w otoczeniu kopalń odkrywkowych. Cz. II

Sołtys Anna, Pyra Józef, Winzer Jan

Kruszywa : produkcja - transport - zastosowanie

|

2022

|

Nr 1

36--40

PL

Artykuł jest kontynuacją publikacji, w której omówiono zagadnienia związane z działalnością profilaktyczną kopalń odkrywkowych w zakresie minimalizacji oddziaływania robót strzałowych na zabudowania w otoczeniu. Ważnym elementem tej działalności jest monitorowanie drgań w obiektach budowlanych. W części I (zawartej w wydaniu 4/21) przedstawiono informacje ogólne i procedury analityczne realizowane w systemie Kopalniana Stacja Monitoringu Drgań (KSMD). Na przykładach omówiono korzyści płynące z tak prowadzonego dokumentowania oddziaływania robót z użyciem MW. W części II przedstawiono problematykę oddziaływania na obiekty drgań wzbudzanych w źródłach niezwiązanych z robotami strzałowymi. Często skutki takich oddziaływań przypisywane są kopalniom odkrywkowym.

EN

The article is a continuation of the discussion of issues related to the preventive activities of opencast mines in terms of minimising the impact of blasting works on the surrounding buildings. An important element of this activity is the monitoring of vibrations in buildings. Part I (issue 4/2021) presents general information and analytical procedures implemented in the Mine Vibration Monitoring Station (KSMD). The benefits ofdocumenting the impact of works with the use of explosives are discussed based on examples. Part II presents the issues of the impact of vibrations induced in sources unrelated to blasting works on buildings. Often the effects of such an influance are attributed to opencast mines.

3

Creation of a database for the design of blasting works using the signature hole (SH) method

Sołtys Anna, Żołądek Tomasz, Rink Patrycja

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2021

|

T. 13

123--142

EN

The use of modern systems for initiating explosives charges should be associated with a conscious choice of millisecond delay. This is especially important when firing multi-row blasting patterns. The electronic initiation system offers great opportunities for the design and selection of millisecond delays. However, given the high precision of setting delays, its use must be well thought out. Research on the effect of millisecond delay on the frequency structure of vibrations has shown that the seismic effect significantly depends on the geological conditions, both of the deposit and the environment. It was shown that these conditions are best characterized by the analysis of vibrations induced by single explosives charges and this was the basis for the development and implementation of the signature hole (SH) method. The effectiveness of the method contributed to its application in computer programs supporting the design of blasting works. The article presents the procedure of preparing a database for the Paradigm software, based on the results of vibration analyzes recorded during the firing of single charges of explosives, taking into account the conditions related to the assessment of the impact of vibrations on buildings. The result of the program calculations is a proposal reaching even over a thousand or more combinations of delays between explosives loads and between rows of holes. Choosing the optimal solution is the most important moment in the designer’s work. It should also be remembered that the project summary should be the verification of the selected variant by measuring the vibrations and comparing the predicted effect with the real one.

PL

Stosowanie nowoczesnych systemów inicjowania ładunków materiałów wybuchowych (MW) powinno wiązać się ze świadomym wyborem opóźnienia milisekundowego. Jest to szczególnie istotne przy odpalaniu wieloszeregowych siatek strzałowych. Elektroniczny system inicjowania stwarza ogromne możliwości w zakresie projektowania i doboru opóźnień milisekundowych. Jednak biorąc pod uwagę wysoką precyzję zadawania opóźnień, jego użycie musi być dobrze przemyślane. Badania prowadzone nad wpływem opóźnienia milisekundowego na strukturę częstotliwościową drgań wykazały, że efekt sejsmiczny w istotny sposób zależy od warunków geologicznych, zarówno złoża jak i otoczenia. Wskazano, że najlepiej warunki te są charakteryzowane przez analizę drgań wzbudzanych od pojedynczych ładunków MW i to było podstawą do opracowania i wdrożenia metody signature hole (SH). Efektywność metody przyczyniła się do jej aplikacji w programach komputerowych wspomagających projektowanie robót strzałowych. W artykule przedstawiono procedurę przygotowania bazy danych dla programu Paradigm, w oparciu o wyniki analiz drgań rejestrowanych w czasie odpalania pojedynczych ładunków MW z uwzględnieniem uwarunkowań związanych z oceną oddziaływania drgań na budynki. Efektem obliczeń programu jest propozycja sięgająca nawet ponad tysiąca i więcej kombinacji opóźnień między ładunkami MW i między szeregami otworów. Wybór optymalnego rozwiązania jest najważniejszym momentem pracy projektującego. Należy również pamiętać, że podsumowaniem projektu powinna być weryfikacja wybranego wariantu przez pomiar drgań i porównanie efektu prognozowanego z rzeczywistym.

4

Monitoring – dokumentowanie oddziaływania robót strzałowych na zabudowania w otoczeniu kopalń odkrywkowych

Sołtys Anna, Pyra Józef, Winzer Jan

Kruszywa : produkcja - transport - zastosowanie

|

2021

|

Nr 4

52--58

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z działalnością profilaktyczną w zakresie minimalizacji oddziaływania robót strzałowych na zabudowania w otoczeniu kopalń odkrywkowych. Ważnym elementem tej działalności jest monitorowanie drgań w obiektach budowlanych. Opracowana w Laboratorium Robót Starzałowych i Ochrony Środowiska AGH Kopalniana Stacja Monitoringu Drgań (KSMD) po kilku modernizacjach stała się w pełni zautomatyzowanym systemem monitorującym i dokumentującym oddziaływanie robót strzałowych na otoczenie. Aktualnie w 25 kopalniach odkrywkowych pracuje 55 stacji pomiarowych. W okresie od 2012 roku do sierpnia 2021 roku stacje wykonały ponad 60 000 rejestracji zdarzeń pochodzących od robót strzałowych. Zarówno liczba stacji pracujących w otoczeniu kopalń odkrywkowych, jak i liczba zarejestrowanych zdarzeń świadczą o efektywności tak prowadzonego dokumentowania oddziaływania robót z użyciem MW na otoczenie. Do oceny oddziaływania procedury pomiarowe i analityczne KSMD wykorzystują skalę SWD, zgodnie z aktualnie obowiązującą normą PN-B-02170:2016-12.

EN

The article presents issues of preventive activities in the scope of minimising the impact of blasting works on buildings in the vicinity of opencast mines. An important element of this activity is the monitoring of vibrations in buildings. The Mine Vibration Monitoring Station (KSMD) developed at the Blasting Works an Environmental Protection Laboratory od AGH after several modernizations has become a fully automated system monitoring and documenting the impact of blasting works on the environment. Currently, 55 measuring stations are operating in 25 opencast mines. From 2012 to August 2021, the stations registered over 60,000 events coming from blasting works. Both the number of stations operating in the vicinity of opencast mines and the number of recorded events prove the effectiveness of documenting the impact of works with the use explosives on the environment. For the impact assessment, the KSMD measurement and analytical procedures use in the SWD scales, in accordance with the currently applicable PN-B-02170:2016-12 standard.

5

Ocena oddziaływania drgań wzbudzanych robotami strzałowymi na zabudowania w świetle znowelizowanej normy PN-B-02170:2016-12

Pyra Józef, Sołtys Anna, Winzer Jan

Kruszywa : produkcja - transport - zastosowanie

|

2020

|

Nr 3

38--47

PL

O tym, jak ważna jest ochrona obiektów budowlanych w otoczeniu kopalni odkrywkowej przed skutkami robót strzałowych, wie każdy przedsiębiorca prowadzący eksploatację złoża z użyciem materiałów wybuchowych. W związku z tym, że w Polsce od 1985 roku do oceny oddziaływania drgań na budynki zalecana i stosowana była norma PN-B-02170:1985, również ocena oddziaływania drgań indukowanych robotami strzałowymi kopalniach odkrywkowych była prowadzona w oparciu o wytyczne rzeczonej normy. W 2016 roku norma została znowelizowana. W artykule przedstawiono istotne zmiany wprowadzone w znowelizowanej normie PN-B-02170:2016-12.

EN

The importance of protecting construction objects in the vicinity of an open cast mine against the effects of blasting works is a well-known fact for every entrepreneur mining a deposit with the use of explosives. Due to the fact that in Poland, since 1985, the standard PN-B-02170:1985 has been recommended and used to assess the impact of vibrations on buildings, the impact assessment of vibration induced by blasting operations in open-cast mines has been carried out based on the guidelines of the said standard. In 2016, the standard was amended. The article presents significant changes introduced in the revised PN-B-02170:2016-12 standard.

6

Assessment of the impact of blasting works on buildings locatedin the vicinity of open-pit mines using matching pursuit algorithm

Sołtys Anna

Archives of Mining Sciences

|

2020

|

Vol. 65, no. 2

199--212

EN

Detonation of explosives creates strong para-seismic vibrations. Such vibrations can damage buildings or other infrastructure located in the vicinity of such detonations, and can be burdensome to people living in such areas. This paper describes the usefulness of Matching Pursuit (MP) algorithm in assessing the impact of blasting on the surrounding areas, and proves that by taking into account frequency changes over time, vibration analysis can help make much more profound and reliable predictions in this field.

7

Technika strzelnicza jako kierunek prac badawczych prowadzonych w Katedrze Górnictwa Odkrywkowego AGH

Pyra Józef, Sołtys Anna, Wizner Jan

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 10

45--52

PL

„Praca badawcza dla przemysłu, jakim jest górnictwo odkrywkowe nie musi być wielka, ale musi być skuteczna i odpowiedzialna”. Takie przesłanie było mottem zespołu, kształtującego się w Zakładzie Techniki Strzelniczej, Instytutu (późniejszej Katedry) Górnictwa Odkrywkowego, pod kierownictwem Profesorów Juliana Sulimy-Samujłło i Zbigniewa Onderki. W swojej działalności zespół podjął wyzwanie stworzenia warunków naukowych i organizacyjnych, dla zapewnienia bezpiecznego dla otoczenia, wykonawstwa robót strzałowych w górnictwie odkrywkowym. Praca w terenie stwarzała warunki do ciągłego doskonalenia sztuki górniczej i budowania dobrej współpracy z przemysłem. W artykule przedstawiono w zarysie genezę działalności naukowej i dydaktycznej w zakresie techniki strzelniczej. Wskazano na działania zmierzające do powstania laboratoriów, umożliwiających wykształcenie i przygotowanie do praktycznej działalności pokoleń inżynierów strzałowych. Realizacja programu prac wymagała przygotowania bazy aparaturowej, jak również zbudowania systemów informatycznych do projektowania robót strzałowych i kontroli ich efektów. Znaczącym sukcesem było wypracowanie oryginalnych procedur prowadzenia badań kontrolnych oddziaływania robót strzałowych na otoczenie kopalń odkrywkowych, które z powodzeniem nadal są stosowane.

EN

“Research work for the surface mining industry does not have to be great but it must be effective and responsible”. This message was the motto of the team, which was formed at the Laboratory of Blasting Techniques, the Institute (later the Department) of Surface Mining, under the leadership of Professors Julian Sulima-Samujłło and Zbigniew Onderka. In their activities, the team took up the challenge of creating scientific and organizational conditions to ensure the execution of blasting works in surface mining safe for the environment. Field work created conditions for continuous improvement of mining art and building good cooperation with industry. The article outlines the genesis of scientific and didactic activity in the field of blasting technique. Activities aimed at creating laboratories enabling education and preparation for practical activity of generations of blast engineers were indicated. The implementation of the work program required the preparation of the equipment base as well as the construction of IT systems for the design of blasting works and control of their effects. A significant success was the development of original control measurements procedures for the impact of blasting works on the surroundings of surface mines, which are still successfully used.

8

Ocena oddziaływania drgań wzbudzanych robotami strzałowymi na zabudowania zgodnie z normą PN-B-02170:2016-12

Sołtys Anna, Winzer Jan

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 6

17--24

PL

Jak ważna jest ochrona obiektów budowlanych w otoczeniu kopalni odkrywkowej przed skutkami robót strzałowych, wie każdy przedsiębiorca prowadzący eksploatację złoża z użyciem materiałów wybuchowych. W związku z tym, iż w Polsce, od roku 1985, do oceny oddziaływania drgań na budynki zalecana i stosowana była norma PN-B-02170:1985, również ocena oddziaływania drgań indukowanych robotami strzałowymi w kopalniach odkrywkowych prowadzona była w oparciu o wytyczne rzeczonej normy. W 2016 roku, norma została znowelizowana. W artykule przedstawiono istotne zmiany wprowadzone w znowelizowanej normie PN-B-02170:2016-12. Szczególną uwagę należy zwrócić na wymagania dotyczące prawidłowego wykonywania pomiarów drgań i analizy sejsmogramów zarejestrowanych zdarzeń. Dopiero w nowelizacji normy wskazano, że właściwym rozwiązaniem jest przeprowadzenie filtrowania tercjowego przebiegu czasowego i przeprowadzenie oceny oddziaływania przez naniesienie na skale SWD histogramu wartości maksymalnych mierzonego parametru dla częstotliwości środkowych pasm tercjowych. Taka procedura od wielu lat jest już stosowana w Laboratorium Robót Strzałowych i Ochrony Środowiska AGH oraz przez firmę Exploconsult z Krakowa. Niestety odczuwa się pewien niedosyt, co do osobnego i jasnego ujęcia oddziaływania drgań krótkotrwałych impulsowych (np. wzbudzanych robotami strzałowymi), których czas oddziaływania na budynek liczony jest w pojedynczych sekundach. Zapewne będzie to skutkować dalszym brakiem jednoznaczności w ocenach oddziaływania.

EN

The importance of construction objects protection in the vicinity of the open cast mine against the effects of blasting works is a well-known fact for every entrepreneur conducting exploitation of the deposit with the use of explosives. Due to the fact that in Poland, from 1985, the standard PN-B-02170:1985 was recommended and used to assess the impact of vibrations on buildings, the assessment of the vibration impact induced by blasting operations in open-cast mines was carried out based on the guidelines of the said standard. In 2016, the standard was amended. The article presents significant changes introduced in the revised PN-B-02170:2016-12 standard. Particular attention should be paid to the requirements for conducting correct vibration measurements and analysis of recorded seismograms. It was only in the amendment to the standard that it was appropriate to conduct tertiary filtering in the time domain and to conduct an impact assessment by plotting on the SWD scale a histogram of the maximum values of the measured parameter for the mid-frequency bands. Such a procedure has been used for many years in the Research Laboratory of Blasting Works and Environmental Protection AGH and by Exploconsult LLC from Kraków. Unfortunately, one feels a bit unsatisfied about the separate and transparent approach to the impact assessment of short-time vibrations (e.g. induced by blasting works), whose time of impact on the building can be counted in seconds. Probably, it will result in a further lack of unambiguity of the impact assessments.

9

Dobór opóźnień milisekundowych przy elektronicznym odpalaniu serii jednoszeregowych

Sołtys Anna

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 6

9--16

PL

Wprowadzenie do stosowania w polskim górnictwie elektronicznego systemu inicjowania ładunków MW, zdecydowanie zwiększyło możliwości doboru optymalnego opóźnienia milisekundowego. Korzystnie wpłynęło również na poszerzenie zakresu projektowania wielootworowych siatek strzałowych, z użyciem programów komputerowych. Kilkuletnie doświadczenie uzyskane w oparciu o prace badawcze prowadzone wspólnie przez Laboratorium Robót Strzałowych i Ochrony Środowiska KGO AGH oraz firmy Austin Powder Polska Sp. z o.o., pozwoliło na wypracowanie procedury doboru optymalnego opóźnienia milisekundowego poprzez wybór właściwego rozwiązania (wariantu) symulowanego przez program komputerowy. W oparciu o wypracowaną procedurę, w artykule przedstawiono wyniki badań uzyskanych w kopalni margli podczas odpalania ładunków MW ułożonych w jednym szeregu. Dla tych warunków oraz mając na uwadze skomplikowaną strukturę drgań, głównym celem badań było zaprojektowanie optymalnych opóźnień milisekundowych, których zastosowanie umożliwi osiągnięcie jak najniższej intensywności drgań przy jednoczesnym modulowaniu częstotliwości tych drgań, w kierunku uzyskania korzystnej struktury w aspekcie oceny oddziaływania na budynki zgodnie z normą PN-B-02170:2016-12. Na podstawie przeprowadzonych badań udało się uzyskać pozytywne efekty, ale również wskazać dalsze możliwości wprowadzenia zmian w technice wykonywania robót strzałowych.

EN

The introduction to the use in the Polish mining of an electronic system for initiating explosive charges significantly increased the possibilities of selecting the optimal millisecond delay. It was also beneficial for expanding the design possibilities of multi-hole blasting patterns, using computer programs. Several years of experience gained by research carried out jointly by the Research Laboratory of Blasting Works and Environmental Protection AGH, and Austin Powder Polska LLC has allowed to work out the procedure of selecting the optimal millisecond delay by choosing the right solution (variant) simulated by the software. Based on the developed procedure, the article presents the results of field tests obtained in the marl mine using a single row blasting. For these conditions and having in mind the complex vibration structure, the primary goal of the research was to design optimal millisecond delays, application of which will allow achieving the lowest vibration intensity while modulating the frequency of these vibrations, in order to obtain a favorable structure in the aspect of impact assessment on buildings in accordance with PN-B-02170:2016-12. Based on the test results, positive effects were obtained, but also further possibilities of introducing changes in the technique of blasting works were indicated.

10

Monitoring the impact of blasting operations on the environment – new solutions

Pyra Józef, Sołtys Anna, Winzer Jan

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2019

|

T. 11(1)

56--65

EN

Blasting operations carried out in open-cast mines generate seismic vibrations, which can adversely influence nearby structures. As a result, open-cast mines undertake measures to define the conditions for the execution of blasting operations, which are safe for the surroundings as well as documenting the level of this impact. Documenting the seismic interference through cyclic control measurements and the assessment of this interference carries one disadvantage, which is its periodic implementation. This drawback is eliminated by applying seismic monitoring. In Poland, the influence of blasting on the surroundings is monitored by a system called Mine Vibration Monitoring Station (MVMS). The system was designed and built at the AGH University of Science and Technology in Krakow and has been modernized and updated over the last few years. Presently, it is a remotely controlled system which maintains communication via the internet, with data collected at the central server of the University. Evolution of the system and its technical capabilities are presented in the article.

PL

Roboty strzałowe prowadzone w kopalniach odkrywkowych surowców skalnych wzbudzają drgania, które mogą powodować szkodliwe oddziaływanie na obiekty budowlane w otoczeniu. W związku z powyższym kopalnie prowadzą działania skierowane z jednej strony na wyznaczenie warunków bezpiecznego dla otoczenia wykonywania robót strzałowych, a z drugiej strony na dokumentowanie poziomu tego oddziaływania. Dokumentowanie oddziaływania przez cykliczne pomiary kontrolne i oceny oddziaływania mają zasadniczą wadę w postaci okresowej ich realizacji. Ta słaba strona pomiarów kontrolnych jest całkowicie niwelowana przez monitoring oddziaływania. W Polsce do monitorowania oddziaływania robót strzałowych na otoczenie stosowany jest system Kopalniana Stacja Monitoringu Drgań (KSMD), który został zaprojektowany i zbudowany w Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. System ten w czasie kilku lat uległ modernizacji i unowocześnieniu. Aktualnie jest to zdalnie sterowany system z zastosowaniem łączności przez Internet, dane pomiarowe gromadzone są na centralnym serwerze w AGH. W artykule przedstawiono ewolucję systemu z podkreśleniem aktualnych jego możliwości.

11

Sterowanie strukturą drgań wzbudzanych w czasie robót z użyciem MW

Sołtys Anna, Winzer Jan

Kruszywa : produkcja - transport - zastosowanie

|

2019

|

Nr 3

29--37

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad sterowaniem strukturą drgań wzbudzanych w czasie odpalania ładunków MW z zastosowaniem systemów nieelektrycznych i elektronicznych oraz nad wpływem struktury drgań na interakcję układu budynek – podłoże. Zastosowanie do projektowania robót strzałowych procedur związanych z doborem opóźnienia milisekundowego do odpalania ładunków MW pozwala na wzbudzanie drgań o korzystnej strukturze, dzięki czemu uzyskuje się silne tłumienie przy przejściu z podłoża do obiektów. Oznacza to, że optymalnie zaprojektowane roboty strzałowe nie muszą ograniczać masy ładunków MW w otworze ani ich liczby.

EN

The paper presents the results of a study on controling the structure of vibrations induced by firing explosive materials with the use of non-electric and electric firing systems as well as on the impact of the structure of vibrations on the subsoil–building interaction. The implementation of procedures concerning the selection of the millisecond delay of firing explosives for designing blasting works enables inducing vibrations of favourable structure, due to which strong dampening when passing from subsoil to buildings is achieved. This means it is not necessary to reduce the explosive charge in blast holes or their number for optimally designed blasting works.