Система регистрации и оценки сейсмического влияния промышленных взрывов на объекты инфраструктуры
Добыча твёрдых полезных ископаемых — одна из крупных отраслей российской промышленности, направленная на обеспечение сырьем различные сферы деятельности.
Многие месторождения сложены скальными породами, непосредственная выемка которых землеройными машинами невозможна или крайне затруднительна, и в данном случае выемку пород производят при помощи взрывных работ. Поскольку, в большинстве своем, горнодобывающие предприятия являются одновременно и градообразующими, то необходимо обеспечить объекты инфраструктуры населенных пунктов сейсмобезопасность от технологических и массовых взрывов.
Для проведения взрывных работ предлагается использовать специализированную систему регистрации и оценки сейсмического влияния промышленных взрывов. Данная система также позволяет вести контроль ведения взрывных работ. Система регистрации и оценки сейсмического влияния промышленных взрывов позволяет проводить открытые взрывные работы на безопасном расстоянии. Такое расстояние позволяет исключать колебания не относящиеся к проведению взрывных работ. Система соответствует международным критерием оценки сейсмического воздействия взрывной волны, способной вызвать повреждение инженерных сооружений. Система мониторинга предназначена для контроля величины скоростей колебания воздействующих на охраняемые объекты.
Система мониторинга представляет собой аппаратную часть и программную. Аппаратная служит для измерения физической величины, а программная для последующей обработки, анализа и формирования базы данных.
Состав и технические характеристики системы
В состав системы входят:
- сейсмографы ZET 7152- N VER.3 в комплекте с монтажными пластинами — количество зависит от точек мониторинга, определяется с заказчиком при разработке системы;
- шкафы распределения и коммутации для сейсмографов;
- маршрутизаторы для беспроводной передачи данных и для работы в качестве приёмника;
- преобразователь интерфейса ZET 7176;
- специализированное программое обеспечение серверной части системы.
Установка сейсмографов ZET 7152-N VER.3 должна осуществлятся в специально подготовленные укрытия на бетонных фундаментах. Монтаж производится при помощи пластин, входящих в состав системы. Рекомендуемое расстояние установки сейсмографа от места проведения взрывных работ 24 км.
На изображении преведен пример установыки сейсмографов в укрытии: установка на батонном фундаменте на монтажные пластины, на стене закрепляется шкаф распределения и коммутации.
| Основные характеристики системы | |
|---|---|
| Регистрация параметров сейсмических воздействий | осуществляется по трем составляющим: X — продольной Y — поперечной Z — вертикальной |
| Частотный диапазон | 0,2…400 Гц |
| Регистрируемый уровень сигнала | виброскорость: от 0,0001 до 5 мм/с виброускорение: от 0,0002 g до 8 g |
| Погрешности измерений | виброскорость: 10 % виброускорение: 6 % |
Принцип работы системы
Сейсмографы ZET 7152-N VER.3 объединяются общей сетью с привязкой к карте населенного пункта, охватывая всю границу сдвижения.
При выполнении взрывных работ образуются сейсмические волны, оказывающие влияние на здания и сооружения, находящиеся в непосредственной близости.
Сейсмографы ZET 7152-N VER.3 осуществляют регистрацию скорости колебаний грунта и по каналам беспровозной связи данные передаются на серверный уровень системы, где при помощи специализированного программного обеспечения производится расчет эпицентра источника сейсмического воздействия и интенсивности сейсмического воздействия. Превышение допустимых значений отображается в журнале событий, с соответствующим сообщением оператору.
Программная часть системы мониторинга сейсмических воздействий от взрывных работ обеспечивает следующий функционал:
- регистрация и хранение оцифрованных сигналов с сейсмографов в непрерывном режиме с привязкой к единому местному времени синхронно для всех устройств с записью исходных сигналов на накопитель;
- обработка и анализ полученных данных;
- оповещение с выделением световой индикацией объекта по которому зафиксировано превышение установленного допустимого значения скорости с указанием ее величины, а также e-mail рассылка данной информации заинтересованным лицам;
- наличие диспетчера устройств с параметрами и настройками сейсмографов;
- возможность визуализации контуров взрываемых блоков;
- формирования отчётов по полученным результатам измерений;
- возможность удаленного доступа к серверу для установленного перечня лиц;
- сбор и длительное хранение, получаемого непрерывного потока сейсмических данных от сейсмографов с возможностью оперативного доступа к исходным данным.
Также имеется возможность организации базы данных для долгосрочного хранения полученных результатов измерений с привязкой к конкретному объекту, которая позволит просматривать и обрабатывать сохраненные сигналы.