Minimalizacja szkodliwego oddziaływania robót strzałowych na

WARSZTATY z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
Mat. Symp. str. 199 – 211
Zbigniew ONDERKA, Roman BIESSIKIRSKI, Jacek SIERADZKI,
Jan WINZER
Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
KSMD – system do monitorowania drgań powodowanych robotami
strzelniczymi w otoczeniu kopalń odkrywkowych
Streszczenie
Kopalniana Stacja Monitoringu Drgań (KSMD) jest rozwiązaniem systemowym, mogącym
mieć zastosowanie w prowadzonej niezależnie przez zakład górniczy ochronie otoczenia
kopalni. System składa się z aparatury pomiarowej rejestrującej drgania wzbudzane robotami
strzałowymi oraz oprogramowania komputerowego wykorzystującego wyniki pomiarów do
projektowania robót bezpiecznych dla otoczenia. W artykule zwrócono szczególną uwagę na
projektowe i archiwizacyjne funkcje KSMD.
1. Wstęp
Terenem górniczym jest przestrzeń objęta przewidywanymi szkodliwymi wpływami robót
górniczych zakładu górniczego, a plan ruchu zakładu górniczego określa szczegółowe
przedsięwzięcia niezbędne w celu zapewnienia między innymi ochrony środowiska wraz
z obiektami budowlanymi oraz zapobiegania szkodom i ich naprawianie.
Treść Prawa geologicznego i górniczego jednoznacznie nakłada na zakład wydobywający
kopalinę obowiązek ochrony otoczenia kopalni przed skutkami szkodliwych oddziaływań.
Najczęściej warunki bezpiecznej eksploatacji opracowują uprawnione jednostki na zlecenie
zakładów górniczych. W niektórych jednak przypadkach, działalność profilaktyczna na rzecz
otoczenia może być prowadzona przez zakład górniczy we własnym zakresie. W szczególności
dotyczy to odkrywkowych zakładów górniczych prowadzących eksploatację z zastosowaniem
materiałów wybuchowych (MW).
Roboty strzelnicze są źródłem drgań rozchodzących się w górotworze i stanowiących
mniejsze lub większe zagrożenie dla obiektów zlokalizowanych w otoczeniu wyrobiska.
Niejednokrotnie dynamicznemu oddziaływaniu tych drgań poddawane są obiekty tworzące
zabudowę zwartą o zróżnicowanym stanie technicznym. Dlatego też prowadzenie działalności
profilaktycznej w zakresie przeciwdziałania szkodliwym wpływom jest procesem trudnym,
a jego podstawowym elementem jest rozpoznanie skali zjawiska i opracowanie wytycznych, co
do metod i sposobów prowadzenia robót, rodzajów użytych materiałów wybuchowych jak
i wielkości stosowanych ładunków. Wyznaczenie dopuszczalnych ładunków MW nie może
być traktowane jako zakończenie działalności profilaktycznej ze strony kopalni. Koniecznym
jest okresowe prowadzenie pomiarów kontrolnych z jednoczesnym określeniem szkodliwości
drgań dla wskazanych obiektów w otoczeniu (Winzer i in. 2001).
199
Z. ONDERKA, R. BIESSIKIRSKI, J. SIERADZKI, J. WINZER – KSMD – system do monitorowania...
____________________________________________________________________________
Zarówno badania podstawowe jak i kontrolne wykonywane są przez uprawnione jednostki
badawcze, dysponujące odpowiednią aparaturą i wykwalifikowaną kadrą inżynierską. Są to
jednak badania prowadzone okresowo, a więc materiał analityczny nie jest gromadzony
systematycznie w sposób ciągły i dlatego niekoniecznie może stanowić dowód w sprawach
sądowych. Optymalnym rozwiązaniem w tym zakresie może być monitoring drgań.
Spostrzeżenia te były podstawą do podjęcia działań w kierunku rozwiązania systemowego –
Kopalnianej Stacji Monitoringu Drgań.
2. Kopalniana Stacja Monitoringu Drgań (KSMD)
Kopalniana Stacja Monitoringu Drgań powinna spełniać następujące funkcje:
 projektowanie robót strzelniczych zgodnie z opracowanymi wcześniej wytycznymi,
 pomiary intensywności drgań parasejsmicznych w ochranianych obiektach,
 archiwizowanie danych dotyczących zarówno robót strzelniczych jak i skutków ich
oddziaływania.
W efekcie we współpracy z kopalniami odkrywkowymi finansującymi całość przedsięwzięcia
zbudowano skomputeryzowany system projektowo-pomiarowy – Kopalnianą Stację Monitoringu
Drgań (Winzer i in. 1997). Schemat ideowy KSMD przedstawiono na rysunku 2.1.
1
2



centralne stanowisko komputerowe KSMD
obiekt chroniony – stanowisko pomiarowe nr 1
obiekt chroniony – stanowisko pomiarowe nr 2



KSMD data acquisition computer centre
protected object – measuring position # 1
protected object – measuring position # 2
Rys. 2.1. Schemat ideowy KSMD
Fig. 2.1. Arrangement of the KSMD
Kopalniana Stacja Monitoringu Drgań składa się ze stacji bazowej EXPLO 301 współpracującej z komputerem i stacji pomiarowych EXPLO 404 montowanych w chronionych
obiektach (rys. 2.2.). Współpraca między poszczególnymi modułami systemu odbywa się
drogą radiową.
Całość systemu jest sterowana przez program PORS32 (Program Obsługi Robót
Strzałowych), którego jeden z poziomów uruchamia system, a także drogą radiową znajdujące
się w terenie (we wskazanych obiektach) stacje monitoringu wyposażone w mierniki prędkości
drgań. Po wykonaniu robót można drogą radiową odczytać wskazania mierników i zakończyć
200
WARSZTATY z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
ich pracę. Dane o intensywności drgań zostają dopisane do raportów końcowych stanowiących
integralną część programu (Biessikirski i in. 2001).
Stacje pomiarowe EXPLO 404 (tabela 2.1.) są rejestratorami z własnym zasilaniem
akumulatorowym wyposażonymi w trójskładowy czujnik typu UVS. Stacje te służą do
monitorowania wstrząsu powstającego przy robotach strzelniczych. Rejestratory po włączeniu
pracują w sposób ciągły. Pojawienie się informacji przekraczającej wartość progową powoduje
wykonanie pełnego 5 sekundowego zapisu i powrót do stanu czuwania. Zapis drgań jest
przechowany w pamięci z możliwością wykonania podstawowych obliczeń. Transmisja
danych z modułów pomiarowych do komputera odbywa się za pomocą radiomodemu.
Wewnętrzny program stacji umożliwia szybką ocenę stopnia szkodliwości drgań zgodnie
z normą PN-85/B-02170.
Podstawowe wyposażenie Explo 404 to (Sieradzki 1997):
 miernik trójskładowy UVS 4015 z osprzętem (sejsmometr),
 zasilacz i akumulator 12 V,
 radiomodem,
 antena kierunkowa (pasmo 433 MHz) z wysięgnikiem i kablem koncentrycznym.
Tabela 2.1.
Charakterystyka stacji pomiarowej EXPLO 404
Table 2.1.
Specification for measuring station EXPLO 404
Parametr
Liczba kanałów
Zakres pomiarowy (s) (czas pomiaru)
Częstotliwość próbkowania (Hz)
Zakres częstotliwości (Hz)
AD – Konwerter
Filtr dolnoprzepustowy (Hz)
Czułość (mV/mm/s)
Procedury
Autostart
Wstępne wyzwalanie (pre-trigger) (s)
Zasilanie (V)
Wyposażenie standardowe
Ciężar (kg)
Dane techniczne
3
5
1000
1  1000
12 bit
106
20
zgodne z normą PN-85/B-02170
Tak
0,5
Akumulatorowe 12 lub sieciowe 220
czujnik prędkościowy, trójskładowy UVS 4015
2,5
W pierwszej fazie pracy KSMD przewidziano wyposażenie w dwie stacje pomiarowe.
Dalszy rozwój systemu, który jest obecnie realizowany to wyposażenie w programy mogące
porównywać dane wynikające z prognoz z danymi uzyskanymi z pomiarów, a także uzupełniać
bazę pomiarową o wyniki bieżące oraz oceniać szkodliwość drgań.
2.1. Opis opcji pracy KSMD
2.1.1. Projektowanie robót strzelniczych
Wstępne badania podstawowe powinny określać wytyczne do projektowania i prowadzenia
robót strzelniczych. Wytyczne te, w postaci zależności wyznaczających dopuszczalne ładunki
MW: na opóźnienie milisekundowe Qz i całkowity ładunek serii Qc, tworzą bazę obliczeniową,
dzięki której wskazanie planowanego rejonu wykonywania robót jest jednoznaczne z określeniem
201
Z. ONDERKA, R. BIESSIKIRSKI, J. SIERADZKI, J. WINZER – KSMD – system do monitorowania...
____________________________________________________________________________
warunków granicznych dla wielkości ładunków MW (Onderka i in. 1999). Do wykonania tego
zadania konieczne są dane obejmujące:
 zależności dopuszczalnych ładunków do strzelania dla konkretnych warunków
geologiczno-górniczych,
 usytuowanie wyrobiska górniczego,
 usytuowanie obiektów chronionych w stosunku do wyrobiska górniczego,
 dane dotyczące materiałów wybuchowych, środków strzałowych i sprzętu strzałowego,
 dane o służbach strzałowych – skład osobowy z uprawnieniami.
Rys. 2.2. Kopalniana Stacja Monitoringu Drgań – widok
Fig. 2.2. View of the mine vibration monitoring station
Jednocześnie algorytm zawiera podstawowe zasady projektowania oraz przewiduje kontrolę by
warunki graniczne wynikające ze wskazanej lokalizacji nie zostały przekroczone, a zasady
techniki wykonywania robót zachowane.
2.1.2. Pomiary intensywności drgań parasejsmicznych
W czasie strzelania drgania obiektów chronionych rejestruje zainstalowana w nich aparatura sejsmometryczna Explo 404.
Zadania programu komputerowego sterującego stacjami pomiarowymi drogą radiową to:
 wprowadzenie stacji pomiarowej w stan czuwania,
 zakończenie stanu czuwania,
 odczytanie danych pomiarowych,
 wstępna analiza wyników pomiarów pod kątem oceny zarówno intensywności drgań jak
i ich szkodliwości dla chronionego obiektu,
202
WARSZTATY z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”

archiwizacja danych pomiarowych i przypisanie ich do odpowiednich raportów z robót
strzelniczych jak i bazy danych obiektów chronionych.
Niezależnie od danych pomiarowych uzyskiwanych drogą radiową algorytm stwarza
możliwość zachowania pełnych przebiegów sejsmicznych, odczytywanych w formie plików
przez komputer. Pełne przebiegi drgań są podstawą do dokładniejszych analiz okresowych.
2.1.3. Archiwizacja
Zastosowanie techniki komputerowej w procesie projektowania robót strzelniczych,
sterowaniu stacjami pomiarowymi i zbieraniu danych drogą radiową umożliwiło utworzenie
obszernego archiwum, z którego informacje wykorzystywane są przy:
 ustalaniu postępu frontu robót, zużycia środków strzałowych i MW, jednostkowego zużycia MW oraz przy aktualizowaniu położenia frontów roboczych i wielkości wydobycia,
 dokumentowaniu robót strzelniczych jako przyczyny i intensywności drgań jako skutku
oddziaływania tych robót na otoczenie.
Tak szerokie spektrum informacji zawartych w bazie danych chronionej przed niepożądaną
ingerencją, stanowi materiał dla uprawnionych służb kontrolnych jak i materiał dowodowy
w sprawach o szkody górnicze. Nie należy w tym miejscu pomijać wartości poznawczych tych
informacji zarówno dla dozoru górniczego jak i jednostek badawczych współpracujących
z kopalnią na niwie minimalizacji szkodliwego oddziaływania robót strzelniczych.
2.2. Metodyka pracy KSMD w różnych warunkach kopalnianych
Konfiguracja KSMD jest uzależniona od zadań, jakie ma ona spełnić w warunkach
lokalnych konkretnej kopalni odkrywkowej. Zarówno ilość stacji Explo 404 (punktów pomiarowych) jak i dobór parametrów pracy mierników są w dużej mierze uzależnione od następujących czynników:
 topografii terenu,
 lokalizacji zabudowań w otoczeniu wyrobiska,
 rodzaju obiektów chronionych i ich stanu technicznego,
 liczby wyróżnionych kierunków propagacji drgań,
 zmienności surowca w eksploatowanym złożu,
 przewidywanych kierunków rozwoju frontów roboczych.
Topografia terenu wokół wyrobiska ma istotny wpływ na dobór parametrów pracy anten,
co jest bardzo istotne ze względu na konieczność utrzymania łączności radiowej między
stanowiskiem komputerowym a stacjami pomiarowymi. Zdarza się, że lokalnie występują
całkowite zaniki łączności radiowej. Dlatego też przed podjęciem decyzji o lokalizacji stacji
Explo 404 należy przeprowadzić testy łączności. Należy pamiętać, że transmisja danych nie
może być zakłócana.
Obiekty chronione w otoczeniu wyrobiska mogą być zlokalizowane w kilku kierunkach
jako osobne jak i grupowe tworzące osiedla, ulice lub wsie. Wielokierunkowe położenie
obiektów chronionych komplikuje projektowanie robót strzelniczych, a jednocześnie stwarza
konieczność rozbudowania liczby punktów pomiarowych. Oczywiście należy w tym
przypadku szukać rozwiązań optymalnych. Fronty robocze przesuwając się sukcesywnie
w poszczególnych latach do jednych miejscowości zbliżają się, a od innych oddalają. Dlatego
punkty pomiarowe również można przenosić w zależności od aktualnych potrzeb.
203
Z. ONDERKA, R. BIESSIKIRSKI, J. SIERADZKI, J. WINZER – KSMD – system do monitorowania...
____________________________________________________________________________
Istotnym elementem projektowania pracy KSMD jest analiza rodzaju obiektów chronionych i ocena ich stanu technicznego. Innym ograniczeniom dotyczącym intensywności drgań
podlegają budynki mieszkalne, a innym obiekty przemysłowe. Odporność sejsmiczna obiektów
w dobrym stanie technicznym jest całkowicie różna od budynków w złym stanie czy
budowanych niezgodnie ze sztuką budowlaną, obarczonych wadami konstrukcyjnymi czy
materiałowymi. Uwzględniając powyższą problematykę, można tak dobrać wartość progową
(włączanie) aparatury pomiarowej, aby z jednej strony nie rejestrować normalnego ruchu
w budynku (ruch mieszkańców i zainstalowanych urządzeń), a z drugiej zebrać możliwie
najwięcej informacji o oddziaływaniu dynamicznym drgań pochodzących od robót strzelniczych prowadzonych w kopalni.
W wyniku badań podstawowych określone zostają równania propagacyjne, a na ich podstawie dopuszczalne ładunki do strzelania. Są to wytyczne do projektowania robót strzelniczych w zależności od położenia miejsca strzelania i lokalizacji obiektów chronionych.
Wytyczne te uzależnione są od topografii terenu, warunków geologicznych złoża i otoczenia
(podłoża pod obiektami), lokalizacji, rodzaju i stanu technicznego obiektów chronionych,
stosowanych środków strzałowych i techniki wykonywania robót strzelniczych. W wytycznych
tych zawarto wszystkie dotychczas wymienione czynniki, które warunkują pracę KSMD.
Wszystkie te elementy muszą znaleźć się w algorytmie programu komputerowego sterującego
projektowaniem robót strzelniczych i zarządzającym punktami pomiarowymi. Przygotowanie
bazy danych dla KSMD jest zadaniem trudnym, wymagającym współpracy specjalistów kilku
dziedzin techniki.
W pewnym sensie dalszym utrudnieniem budowania bazy danych dla KSMD jest budowa
geologiczna złoża i charakterystyka zawartych w nim surowców. Jest to problem nie tylko
surowców cementowych, które z założenia posiadają dwie lub trzy jakości surowca. Projektowane miejsca wykonywania robót strzelniczych musi w tym układzie zawierać również
informację o rodzaju urabianego surowca.
Również znajomość kierunków rozwoju frontów eksploatacyjnych jest informacją konieczną do zaprojektowania konfiguracji KSMD. Okresowe zatrzymania frontów czy przyspieszenie postępu eksploatacji może mieć wpływ na decyzję o zlokalizowaniu punktów pomiarowych czy ich ewentualnym przeniesieniu.
2.3. Praca KSMD
Praca KSMD polega na tworzeniu pełnego raportu o działaniach podjętych od projektu do
realizacji strzelania z pomiarem efektu sejsmicznego w wybranych punktach otoczenia wyrobiska górniczego. Dokumentowanie „krok po kroku” aż do uzyskania pełnej informacji i jej
archiwizacja jest celem zamierzonym. Osiągnięcie tego celu jest możliwe dzięki zastosowaniu
pełnego opisu czasowego wykonanych pomiarów. Pierwsza informacja przy odczytywaniu
danych pomiarowych to data i godzina wykonania pomiaru (rys. 2.3.):
Wyniki pomiarów intensywności drgań są po odczytaniu drogą radiową zapisywane w kilku
miejscach takich jak:
 raport końcowy (rys. 2.4.),
 baza danych o obiektach chronionych, czyli wynik pomiarów staje się częścią składową
informacji o obiekcie, w którym aktualnie jest zainstalowana stacja Explo 404 (rys. 2.5.),
 archiwum pracy KSMD, gdzie zapisywane są kolejne odczyty przekazane drogą radiową
(tabela 2.2.).
204
WARSZTATY z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
Rys. 2.3. Okno komunikacji z koncentratorem danych. Czas i godzina wykonania pomiaru
Fig. 2.3. Communication window with data concentrator. The date and time of the measurement
Tabela 2.2.
Kolejne odczyty przekazane drogą radiową (fragment)
Table 2.2.
Consecutive readouts passed by the radio (excerpt)
data
czas
nr logera
fz
zu
fx
ux
fy
uy
Hz
mm/s
Hz
mm/s
Hz
mm/s
02.02.99
10:52
1
45
1,00
55
0,90
50
0,20
03.02.99
10:35
1
45
2,30
17
1,20
7
1,20
03.02.99
10:39
1
50
1,10
16
1,00
41
0,20
04.02.99
14:43
1
62
4,50
8
1,60
9
1,20
03.03.99
10:33
1
21
0,80
21
0,50
8
0,50
01.10.99
14:58
1
22
0,80
6
0,90
9
0,70
Jak już wspomniano Stacja Explo 404 zapamiętuje również pełne 5 sekundowe przebiegi
drgań, które mogą być transmitowane do komputera przenośnego przez łącze RS232. Pełne
przebiegi umożliwiają szerszą analizę przewidzianą w programie Explograf 3 (Winzer i in.
1998).
Zebrane w trakcie pomiarów dane mogą być przedmiotem analiz mających na celu
charakterystykę drgań w otoczeniu robót strzelniczych pod kątem ich intensywności i dominujących częstotliwości, a przede wszystkim służą one do oceny szkodliwości dla obiektów
(Biessikirski i in. 2001). Ocena szkodliwości drgań może być przeprowadzana przez graficzne
przedstawienie wyników pomiarów na skali SWD I lub SWD II oraz analizę ich położenia
w poszczególnych strefach oddziaływania (rys. 2.6.).
205
Z. ONDERKA, R. BIESSIKIRSKI, J. SIERADZKI, J. WINZER – KSMD – system do monitorowania...
____________________________________________________________________________
Okno raportu
Raport window
pomiary – prognoza
measurement – forecast
Rys. 2.4. Zapisywanie wyników pomiarów do raportu końcowego
Fig. 2.4. Mesurement results written into the final report
206
WARSZTATY z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
Baza obiektów budowlanych
Database of the constructs
Wyniki pomiarów wykonanych w budynku Kowala nr 13
Measurement results for the Kowala # 13 building
Rys. 2.5. Wyniki pomiarów wpisane do archiwum obiektu chronionego
Fig. 2.5. Mesurement results written into the protected object’s archive
Należy w tym miejscu podkreślić ilość informacji pozyskiwanych w czasie realizacji
pomiarów w sposób ciągły. Możliwość odniesienia lokalizacji wyników na skalach SWD do
ilości robót strzelniczych w ogóle wykonanych w tym czasie daje obraz skali problemu, a nie
tylko wnioskowanie na podstawie wyrywkowych pomiarów czy przeprowadzanych okresowo
pomiarów kontrolnych.
207
Z. ONDERKA, R. BIESSIKIRSKI, J. SIERADZKI, J. WINZER – KSMD – system do monitorowania...
____________________________________________________________________________
strefa I
4%
Stacja pomiarowa nr 1
1000
800
600
brak
pomiaru
54 %
400
200
Strefa III
strefa II
24 %
strefa III
18 %
100
Prędkość drgań, mm/s
80
60
40
20
Strefa II
C
10
8
6
4
B
2
Strefa I
1
A
0.1
1
2
4
6
8
10
Częstotliwość, Hz
20
40
60
80 100
Rys. 2.6. Ocena stopnia szkodliwości rejestrowanych drgań
Fig. 2.6. Evaluation of the harmfulness of the recorded vibration
3. Mała Stacja Monitoringu Drgań – Explo 504
Zastosowanie dużego skomputeryzowanego systemu jakim jest KSMD jest uzasadnione
w przypadku prowadzenia intensywnych robót eksploatacyjnych, a co za tym idzie częstego
strzelania. W kopalniach, gdzie strzelania odbywają się raz w tygodniu czy nawet rzadziej nie
ma potrzeby stosowania tak rozbudowanego systemu. Dlatego niejako po drodze zbudowano
dużo mniejszy system pomiarowy, który jednak w swoich funkcjach pomiarowych i archiwizacyjnych spełnia stawiane mu wymagania. Jest to rejestrator Explo 504 (rys. 3.1.) będący
samodzielną wersją Explo 404, w której brak jest systemu komunikacji radiowej, natomiast
wprowadzono dodatkowo wyświetlacz cyfrowy i klawiaturę, która służy do programowania
pracy rejestratora i odczytywania wyników pomiarów. Urządzenie umożliwia więc bieżącą
kontrolę wyników pomiarów przez bezpośredni odczyt z wyświetlacza wartości maksymalnych i korygowanych zgodnie z normą PN-95/B-02170 oraz transmisję danych w postaci
pełnych przebiegów czasowych dla umożliwienia dokładnej analizy.
Praca rejestratora czuwającego, jakim jest Explo 504, polega na ustawieniu wartości
progowej parametru mierzonego, powyżej której rejestrator zostaje uruchomiony i dokonuje
5 lub 10 sekundowego zapisu drgań. Wartość progową należy tak dobrać, żeby nie rejestrować
wielkości przypadkowych (ruch mieszkańców budynku) a jednocześnie w miarę możliwości
zbierać jak największą ilość danych o zdarzeniach wywołanych robotami strzelniczymi prowa-
208
WARSZTATY z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
dzonymi w zakładzie górniczym. Według skal zawartych w normie PN-85/B-02170 można
założyć, że wartość progowa na poziomie 0,50 mm/s pozwala na rejestrację wszystkich
istotnych drgań budynku z punktu widzenia oceny ich szkodliwości.
Rys. 3.1. Mała Stacja Monitoringu Drgań Explo 504 – widok
Fig. 3.1 View of the Explo 504 Small Vibration Monitoring Station
Rys. 3.2. Ocena intensywności drgań wzbudzonych robotami strzelniczymi w kopalni dolomitu
Fig. 3.2 Intensity evaluation of the blasting induced vibration in the dolomite quarry
Efekt działania MSMD Explo 504 można ocenić na przykładzie jednej z kopalń dolomitu,
która dysponując jednym egzemplarzem, w okresie 2,5 roku, przeprowadziła monitoring drgań
w 9 budynkach uzyskując 173 pomiary drgań. W tym czasie w kopalni odpalono 470 serii
długimi otworami.
209
Z. ONDERKA, R. BIESSIKIRSKI, J. SIERADZKI, J. WINZER – KSMD – system do monitorowania...
____________________________________________________________________________
Uzyskane informacje:
 tylko 38% odstrzałów długimi otworami spowodowało drgania możliwe do zarejestrowania,
 zarejestrowany poziom drgań według skal SWD można zaliczyć do następujących stref
(rys. 3.2.):
strefa I – 72% otrzymanych wyników,
strefa II – 27% otrzymanych wyników,
strefa III – 1% otrzymanych wyników.
Explo 504 jest również propozycją dla firm świadczących usługi w zakresie wykonawstwa
robót strzelniczych dla kopalń odkrywkowych. Małe gabaryty aparatury, łatwość jej montażu
i prosta obsługa stanowią o możliwości wykonywania pomiarów przez ekipy prowadzące
roboty strzelnicze. Stwarza to możliwość kontrolowania poziomu drgań w czasie robót
wykonywanych przez firmę usługową nawet w kilku kopalniach.
4. Zakończenie i wnioski
W zakończeniu należy podkreślić, że Kopalniana Stacja Monitoringu Drgań to skomputeryzowany system spełniający zadania projektowe, pomiarowe i archiwizacyjne. Jest rozwiązaniem, dzięki któremu możliwa staje się systematyczna kontrola poziomu drgań z jednoczesnym
wymiernym określeniem przyczyn.
Istotnym elementem projektowania pracy KSMD jest analiza warunków eksploatacyjnych
kopalni ze szczególnym uwzględnieniem:
 warunków terenowych i lokalizacji zabudowań w otoczeniu,
 warunków geologiczno-górniczych (techniki wykonywania robót strzelniczych, propagacji
drgań parasejsmicznych, dopuszczalnych ładunków MW).
Zastosowane w KSMD programy obliczeniowe są przystosowywane do warunków
poszczególnych kopalń. Wyniki pomiarów stanowią obszerny materiał analityczny zarówno
dla służb strzałowych jak i opracowujących opinie oraz wytyczne do dalszych prac. Udoskonalanie procedur pomiarowych i obliczeniowych wpływa na lepsze wykorzystanie wyników
pomiarów zarówno do opracowywania wytycznych dla prowadzenia robót strzelniczych jak
i do oceny stopnia szkodliwego ich oddziaływania na obiekty.
Prowadzenie badań szczegółowych wymaga pozyskiwania pełnych rejestracji przebiegów
drgań, dlatego też wprowadzenie zbierania danych łączem bezpośrednim RS232 jest bardzo
dobrym rozwiązaniem poszerzającym możliwości ich wykorzystania, między innymi przy
prognozowaniu efektu sejsmicznego z możliwością systematycznej jego weryfikacji.
Literatura
[1] Biessikirski R., Winzer J., Sieradzki J. 2001: Kopalniana Stacja Monitoringu Drgań (KSMD) –
Konferencja „Technika strzelnicza w górnictwie”, Jaszowiec.
[2] Onderka Zb., Biessikirski R., Winzer J. 1999: Zagadnienie drgań parasejsmicznych powodowanych
robotami strzelniczymi w kopalniach odkrywkowych. Prace Naukowe Głównego Instytutu
Górnictwa Nr 28. Bezpieczeństwo robót strzałowych w górnictwie, Katowice.
[3] Sieradzki J. 1997: Kopalniany system monitoringu drgań – Krajowy Kongres Górnictwa Skalnego Kielce .
[4] Winzer J. 1996: Roboty strzałowe a szkody budowlane – Konferencja „Technika strzelnicza
w górnictwie”, Jaszowiec.
[5] Winzer J., Biessikirski R., Sieradzki J. 1997: Minimalizacja szkodliwego oddziaływania robót
strzałowych na otoczenie jako kierunek prac badawczych prowadzonych w Katedrze Górnictwa
Odkrywkowego AGH – Konferencja „Górnictwo odkrywkowe a ochrona środowiska – Fakty i mity”,
Kraków.
210
WARSZTATY z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”
[6] Winzer J., Sieradzki J., Biessikirski R., Nowak B. 1998: Monitoring drgań parasejsmicznych –
Program Obsługi Robót Strzałowych – Konferencja „Technika strzelnicza w górnictwie”, Jaszowiec.
[7] Winzer J., Biessikirski R., Kamiński Z. 2001: Działalność profilaktyczna kopalń odkrywkowych
w zakresie oddziaływania robót strzelniczych na otoczenie. Konferencja „Technika strzelnicza
w górnictwie”, Jaszowiec.
KSMD – a system for monitoring of blasting induced vibrations around
quarries
The On-site Mine Vibration Monitoring Facility (abbr. in pol. KSMD) is a system solution,
that may be applied to the protection of the mine surrounding area as carried out independently
by the mining plant. The solution comprises the measuring equipment, recording the blasting
induced vibrations as well as the appropriate software, that uses the acquired measurement
results in the designing of safety blasting. The paper stresses out the designing and filing
functions of the KSMD.
Przekazano: 20 marca 2002
211