Ražba důlních děl pomocí trhací práce

Prezentace na téma: "Ražba důlních děl pomocí trhací práce"— Transkript prezentace:

1 Ražba důlních děl pomocí trhací práce
VY_32_INOVACE_Racek_ Seismické účinky výbuchu Autor: Mgr. Ing. Ladislav Ráček Tento výukový materiál byl zpracován v rámci projektu EU peníze středním školám - OP VK 1.5. CZ.1.07/1.5.00/ – Individualizace a inovace výuky

2 Anotace Tento materiál nás seznamuje s jednotlivými škodlivými seismickými účinky trhací práce. Na příkladu při odpalu v lomu si ukážeme, jaké škody je možno pozorovat na budovách poblíž centra odstřelu.

3 Seismické účinky Seismické účinky jsou jedním ze závažných škodlivých účinků, kterým může výbuch náloží působit na své bezprostřední okolí. Výbuchem nálože vznikají rázové napěťové vlny, které v blízkosti nálože působí trvalé deformace. K nim dochází tam, kde hodnoty napětí v čele vln překročí mez pevnosti prostředí. Energie rázové vlny v závislosti na vzdálenosti od centra odstřelu postupně klesá, jednak vlivem útlumu a jednak, že působí na stále se zvětšující se ploše. Rázová vlna se tak přeměňuje na vlnu seismickou.

4 Podélná a příčná vlna Z hlediska posuzování škodlivých seismických účinků mají rozhodující význam vlny objemové – přičemž podélná vlna způsobuje objemové změny a příčná vlna způsobuje tvarovou deformaci. Nebezpečnější vlnou je tedy podélná vlna a jejími parametry jsou: amplituda vlny kmitočet vlnění rychlost kmitání

5 Výpočet amplitudy Výpočet amplitudy vlnění je většinou matematickou záležitostí – výpočet dle Morise A – amplituda vlny (μm) Q – celková hmotnost nálože (kg) L - seismický paprsek – nejkratší vzdálenost centra výbuchu od objektu (m) k – koeficient závislý na charakteru horniny, ve kterém se seismická vlna šíří a podmínkách výbuchu. Tato hodnota je přímo úměrná na pevnosti horniny a pohybuje se ve velikosti 1200 – 3500.

6 Amplituda podle Dvořáka
Výpočet podle Dvořáka je závislý na mnoha faktorech a koeficientech (8). Koeficient druhu odstřelu – milisekundový nebo délečasovaný Součinitel prostředí, kterým se šíří vlna Součinitel druhu odstřelu – soustředěná nálož, táhlá nálož Součinitel vzájemné polohy centra odstřelu a místa stavby Součinitel těsnění náloží Součinitel vlivu nadloží – hmotnost horniny nad náloží Součinitel upnutí rozpojovaného objektu Součinitel výkonu trhaviny

7 Výpočet dle ČSN Výpočet dle ČSN „Seismická zatížení staveb“ se vypočte: A - amplituda vlny (m) L - seismický paprsek (m)  - součinitel prostředí mezi místem odstřelu a místem posouzení, nejsou-li známy vlastnosti prostředí, pak považujeme velikost tohoto koeficientu =2000 Q – hmotnost nálože jednoho časového stupně (kg)

8 Výpočet kmitočtu seismické vlny
Výpočet kmitočtu seismické vlny je opět matematickou záležitostí, ale pro hrubý odhad platí toto: Nálož do 1 kg kmitočet 100 Hz Nálož do 10 kg kmitočet Hz Nálož do 100 kg kmitočet Hz Nálož do 1000 kg kmitočet Hz Nálož do 10 000 kg kmitočet 20-5 Hz

9 Výpočet rychlosti kmitání
Výpočet rychlosti kmitání je měřítkem intenzity seismických účinků a kritériem pro posouzení důsledků na ohrožení objektů. Stanovuje se taktéž matematicky podle jednotlivých autorů. nebo v – rychlost kmitání (mm/s) A – amplituda seismické vlny (mm) f – kmitočet seismické vlny (Hz) a – zrychlení (mm/s2)

10

11 Předběžný odhad bezpečné vzdálenosti
Pro předběžný odhad bezpečné vzdálenosti od centra oddstřelu můžeme použít empirického vztahu L – minimální bezpečná vzdálenost od centra odstřelu (m) Q – hmotnost náloží k- součinitel škod, které nemají vzniknout: - chatrné budovy k=10 - první známky škod k=7 - lehké škody k=4 - vážné škody k=2

12 Příklad: Budeme posuzovat seismické účinky odstřelu v povrchovém lomu, víme-li, že celková hmotnost trhaviny bude činit 2500 kg a bude rozdělena rovnoměrně do deseti dílčích náloží po 250 kg a každá nálož bude odpalována v následujícím stupni elektrických rozbušek DeM-Al s časováním 23 ms. Stavba bude umístěna 350 m od centra odstřelu.

13 Stanovení amplitudy Podle Morise Dle ČSN Stanovení kmitočtu Podle tabulky bude celková nálož do hodnoty 10 000 kg a proto kmitočet je v mezích 20 – 5 Hz. Pro výpočet použijeme maximální hodnotu f=20 Hz.

14 Výpočet rychlosti kmitání
podle Morise Může docházet k opadávání omítky a mohou se objevovat první trhliny v cihelném zdivu. Podle ČSN: Mohou se objevit první známky škod – odlupování malby a vznik prvních vlasových trhlin.

15 Výpočet bezpečné vzdálenosti
Budeme-li uvažovat o prvých známkách škod, pak budeme volit hodnotu k=7. Závěr: Podle tohoto výpočtu vidíme, že stavba stojí v bezpečné vzdálenosti.

16 POUŽITÁ LITERATURA HORKÝ, Jiří a Robert KOŘÍNEK. Návody ke cvičením z předmětu trhací práce a rozpojování hornin. Vyd. 2. Ostrava: Ostrava: ES VŠB, 1981.