Spektrální studie seismických záznamů trhacích prací

0539352 - ÚGN 2021 SK cze C - Konferenční příspěvek (zahraniční konf.)
Kaláb, Zdeněk - Lyubushin, A. A.
Spektrální studie seismických záznamů trhacích prací.
[Spectral study of seismic records of quarry blasts.]
Proceedings of papers: Blasting Techniques 2020. Stará Lesná: Slovenská spoločnosť pre trhacie a vŕtacie práce, 2020, s. 15-24. ISBN 978–80–89914–08–1.
[International Conference Blasting Techniques /32./. Stará Lesná (SK), 20.05.2020-22.05.2020]
Institucionální podpora: RVO:68145535
Klíčová slova: quarry blast * spectral analysis * surface and underground record
Obor OECD: Environmental and geological engineering, geotechnics

Tento článek představuje přístup k hodnocení srovnávacích měření vibrací vyvolaných odstřelem trhavin v povrchových lomech. Na zvoleném místě byly použity dvě identické seismické aparatury. Jedna seismická stanice byla umístěna v budově na povrchu, druhá v opuštěném dole Jeroným v hloubce asi 30 metrů. Důl Jeroným v Čisté (Česká republika) je významným dědictvím dokladujícím středověkou těžbu cínu. Studie pro hodnocení stability dolu v podzemních prostorech byly zahájeny v roce 2001 mimo jiné v rámci přípravy otevření tohoto dolu pro veřejnost. Proto je velmi důležité podrobné vyhodnocení vibrací v podzemních prostorech.
Tato studie popisuje využití spektrální analýzy vertikálních složek seismických záznamů. Byly použity vlnové obrazy trhacích prací z povrchových lomů; vzdálenost mezi nejbližším lomem Krásno (těžba živců) a Dolem Jeroným je 4,7 km východně, granitový lom Vítkov se nachází severně ve vzdálenosti 6,3 km. Maximální hodnoty z nejbližšího lomu Krásno se obvykle pohybují v rozmezí 10-3 - 10-2 mm.s-1 (hodnoty nejsou příliš významné pro hodnocení stability). Převažující frekvenční rozsah zaznamenaných vibrací je 1 - 6 Hz pro oba lomy. K rozlišení záznamů z povrchu a v dole lze použít výkonová spektra, rozdíl ve tvaru spekter je poměrně zřejmý. Rozdíl je nejvýznamnější pro frekvenční rozsah 70 - 100 Hz. Pro uvedený kmitočtový rozsah výkonových spekter byly vypočteny trendové závislosti. Byly také definovány spektrální časově-frekvenční diagramy, to znamená vyhodnocení logaritmu výkonových spekter v přesouvajícím se časovém okně o délce 1 sekundy se vzájemným posunem 0,1 sekundy. I zde existuje jasný rozdíl mezi časově-frekvenčními spektry pro povrchové a podzemní záznamy.



This paper presents an approach that describes the comparative measurements of vibrations from blasting generated in open pit mines. Two identical instrumentations were used in one location. One seismic station was placed in the building on the surface, the second one in abandoned Jeroným Mine at a depth of about 30 meters. Jeroným Mine in Čistá (Czech Republic) is significant heritage site of medieval tin mining. Studies for evaluation of underground spaces stability of the mine were started in 2001 among others in frame to open this mine for public. Therefore, detailed evaluation of vibrations on underground spaces is very important.
This study describes using of spectral analysis of vertical components of the seismic records. Wave patterns of blasting were used; the distance between the nearest feldspathic quarry named Krásno and the Jeroným Mine is 4.7 km east, Vítkov quarries (granite) is located north in the distance of 6.3 km. Maximum values from the nearest quarry Krásno are usually within the range of 10-3 – 10-2 mm.s-1 (not too significant for stability assessment). Prevailing frequency range of recorded waves is 1 - 6 Hz for both quarries. Power spectra could be used for distinguishing but the difference in spectra shapes is rather evident. Especially the difference is most explicit for frequency range 70 - 100 Hz between power spectra of surface and underground records. Fitted trends were calculated for mentioned frequency range of power spectra. Spectral time-frequency diagrams were also defined; it means evaluation of logarithm of power spectra within moving time window of 1 second length taken with mutual shift of 0.1 second. There is also a clear difference between time-frequency structure of power spectra for surface and underground records.


Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0317043