اندازه گيري و تجزيه و تحليل لرزه هاي ناشي از انفجار در ديواره غربي معدن مس سرچشمه

Measurement and Analysis of Blast Vibrations in the Western Wall of Sarcheshmeh Copper Mine

در معدن مس سرچشمه كه عمليات انفجار بصورت روزمره انجام مي گيرد، با هر انفجار امواج نيرومند حاصله، ديوارهاي معدن را به لرزه در مي آورند. شناسايي ميزان سرعت و شتاب حاصل از اين انفجارات و روند استهلاك موج در عبور از توده سنگ، به طراحان پايداري شيب كمك مي كند تا در محاسبات پايداري شيب نقش نيروهاي ديناميك را درنظرگرفته و تحليل واقعي تري از پايداري شيب ديواره معدن ارائه نمايند. در اين تحقيق لرزه هاي ناشي از انفجارات معدن در ديواره غربي معدن و در فواصل مختلف از انفجار انداز ه گيري گرديدند. تعداد 39 انفجار برداشت گرديد و لرزه هاي توليدي در بيش از 32 ايستگاه ثبت شدند . سپس لرزه هاي ثبت شده مورد تجزيه و تحليل قرارگرفته و سرعت، شتاب و جابجايي ذره، همچنين فركانس امواج توليدي و طول سيگنالها و مدت زمان لرزش زمين تعيين گرديد . پس از آن، معادلاتي جهت استهلاك موج كه مي تواند براي پي ش بيني شدت لرزه در فواصل مختلف و با خرجهاي متفاوت استفاده گردد، براي اين معدن تعيين شد. اندازه گيريهاي انجام شده نشان داد كه شدت لرز ه هاي ثبت شده انفجارات معدن از 0/5 تا 77 ميليمتر بر ثانيه براي فواصل حداكثر 2850 تا حداقل 130 متر بوده است . اغلب لرزه هاي ثبت شده داراي فركانس قله موجي معادل هرتز و فركانس غالب آنها كه با استفاده از طيف فركانسي فوريه بدست آمده در حدو د 5 هرتز م ي باشد . امواج17/5 توليدي اكثراً داراي محدوده فركانسي بين صفر تا 80 هرتز بوده اند. باتوجه به وضعيت بحراني ديواره غربي معدن مس سرچشمه ، تجزيه و تحليل انفجارات معدن و لرزه هاي توليدي ميتواند در مطالعات پايداري شيب اين ديواره، با هدف بهبود وضعيت پايداري آن مورد استفاده قرارگيرد.

One of the most important aspects of open pit planning is the slope stability analysis. Selection of a suitable slope is the most important part of mine planning, because wrong planning of the final slope results in a lot of dangerous and economic loss that occurs after wall failures. In the design of final pit walls, usually two types of loadings should be considered. They are static and dynamic loads. Dynamic loads such as earthquake and blasting could damage the pit walls. Therefore calculation of these loads and their effects on the slope stability is a major concern in mine design. In the Sarcheshmeh copper mine located south-west of kerman, Iran, that blasting operation are performed every day, every blast produces very strong vibration waves and shakes the final walls of the pit. In this research, the ground vibrations were measured from 39 blasts in 32 stations using instantly seismograph units (Mini Mate, Blast Mate), within a three months time period. After vibration analysis, the relationship between peak particle velocity (or acceleration) and scaled distance was determined. Determined particle velocity ranged from 0.5 to 77mm/sec for distances of 2850 to 130 meters. Zero crossing frequency was calculated to be 17.5Hz and the dominant frequency was calculated as 5Hz. The calculated frequency range of vibration was between 0 to 80Hz.