Добыча полезных ископаемых сопряжена с целым комплексом рисков. Один из них – геотехнические угрозы, вызванные ведением буровзрывных работ (БВР), в частности, сейсмическое воздействие на объект и близлежащую территорию. Оно может повлечь за собой целый ряд негативных последствий: от беспокойства жителей соседних населенных пунктов до обрушения зданий, схода бортов карьера, вывалов породы или оползней.
Ответственные добывающие компании принимают на производстве меры, с помощью которых удается снизить уровень сейсмики и тем самым без ущерба производительности обеспечить безопасность сотрудников, комфорт населения, сберечь экологию региона и собственную репутацию. Об эффективных мерах по предотвращению сейсмических рисков рассказал технический директор Группы ЭВОБЛАСТ Сергей Ковальков. Компания является разработчиком комплексных инновационных решений для ведения буровзрывных работ. Приоритет компании – технологии, нацеленные на безопасность, экономическое развитие и экологичность.
Семь раз измерь
К счастью, времена, когда для того, чтобы провести взрыв, нужно было заложить шашку и отбежать подальше, давно прошли. Сегодня горнодобывающие предприятия заинтересованы в безопасном ведении буровзрывных работ согласно всем предписаниям типового проекта. Этот документ включает максимум информации, полученной при предварительном обследовании, замерах, проведенных геологами и геомеханиками. Однако практика показывает, что почти всегда есть факторы, которые невозможно отследить даже при самом тщательном исследовании месторождения. Поэтому в ходе работ проводится регулярный и системный сейсмомониторинг. Он помогает определить максимально безопасные условия для ведения БВР. Измерения проводят с помощью специальных приборов – сейсмографов, акселерометров, геофонов и георадаров.
Используя сейсмограф, можно измерить сейсмическое воздействие для каждого взрыва в локальной точке. Также можно установить стационарный сейсмограф для сбора общих показаний и постоянно замерять колебания грунта, скорость смещения, амплитуду, частоту в трех направлениях.
Внутрискважинные геофоны позволяют измерить сейсмику непосредственно при взрыве, в ближней зоне – от 10 до 50 метров до скважины. К некоторым приборам также можно подключить микрофон для более детальных измерений воздушной ударной волны на расстоянии. Акселерометры устанавливают непосредственно на фундаменты зданий, в том числе жилых домов, для проверки соответствия нормам работ.
Все измерения помогают четко придерживаться параметров, предусмотренных в типовом проекте и соблюдать нормы безопасного ведения БВР. Например, если установлены жесткие ограничения для грунтов, на которых стоит здание, специалисты, ведущие взрывные работы, должны определить диаметр скважин, величины зарядов и недозарядов, расстояние между скважинами, систему инициирования, схему монтажа взрывной сети и другие показатели.
Ювелирная работа: «Компания N построила здание ремонтомеханической мастерской, но не предусмотрела своевременную организацию проезда вокруг него. Нас попросили сделать вертикальную планировку площадки по периметру здания. Был проведен сбор данных по сейсмике с целью определения коэффициента сейсмичности и показателя степени затухания при взрывных работах. Полученные данные были переданы инженерам-проектировщикам для сверки и учета расчета зарядов на следующих этапах. В результате участок был разделен на зоны с ограничением масс зарядов, взрываемых в окно времени 20 мс, в которое генерируется максимальный суммарный вектор скорости смещения грунта. Все последующие взрывы проводились с учетом регулярных замеров сейсмики для верификации расчетных данных с целью недопущения возникновения трещин в фундаменте здания или его обрушения».
За бортом
Самым серьезным негативным последствием ведения БВР является сход борта карьера. Подобные происшествия происходят в том числе из-за того, что не были предусмотрены все риски на этапе разработки проекта. Сход может произойти из-за наличия естественной трещины, которую не учли в геологических исследованиях, либо возникшей от последствий взрывных работ и многих других факторов.
Одной из передовых технологий мониторинга для предупреждения чрезвычайных ситуаций сегодня являются радарные системы, способные досконально исследовать подвижку земных недр посредством радиолокационных импульсов. Использование технологии позволяет предупредить о надвигающейся опасности, проинформировать диспетчера, эвакуировать персонал и технику из зоны обрушения.
Незаменимым инструментом радары становятся в руках специалистов, отслеживающих безопасность работ на объекте. С их помощью можно заранее изучить специфику горных пород, чтобы максимально точно составить план добычи даже на потенциально опасных участках. Располагая информацией об очагах деформации и отслеживая их разрастание, можно обеспечить безопасность персонала и техники, работающих на участках с повышенным риском обрушений, увеличить время добычи, избежать закрытия участка.
Инновации на страже безопасности
Еще одним важнейшим методом снижения сейсмического воздействия на участке с повышенными рисками схода борта является использование нескольких видов взрывчатых веществ (ВВ) – большей и меньшей мощности. Ближние к борту ряды скважин заряжаются одним типом ВВ, а основные технологические скважины – более высокоэнергичным. Кроме этого, можно также уменьшать диаметр скважин, изменять расстояния между ними в ряду или расстояния между рядами. В комплексе такие меры позволяют сохранить даже достаточно проблемный участок в устойчивом состоянии, обеспечить безопасность персонала и сохранность спецтехники.
Также одной из самых эффективных современных технологий, которая способна значительно снизить многие риски при ведении БВР, является использование электронных систем инициирования (ЭСИ). По сравнению с традиционными неэлектрическими системами, ЭСИ дают более высокую точность срабатывания детонатора, шашки и заряда в скважине, имеют меньшую погрешность, позволяют запрограммировать точное время замедления. Инженер-взрывник может в любое время удаленно установить необходимое замедление, чтобы каждый скважинный заряд взорвался в свою миллисекунду. Технология не только уменьшает сейсмику и повышает уровень безопасности, но и снижает воздействие воздушной ударной волны и сокращает разлет взорванной горной массы. Группа ЭВОБЛАСТ применяет данную систему в своей работе уже более 15 лет и в обозримом будущем планирует переход на стопроцентное использование ЭСИ на объектах, где Группой ведутся взрывные работы. Кроме этого, компания предлагает горнякам практически ориентированный консультационный курс «Безопасное и эффективное ведение взрывных работ», в программу которого включено знакомство с электронными системами инициирования.
Социум и экология
Сейсмические колебания являются поводом для беспокойства жителей близко расположенных к карьерам населенных пунктов. Люди и домашние животные чувствуют вибрации на большом расстоянии, хотя в подавляющем большинстве случаев они не несут за собой реальной опасности. Поэтому в обязанности предприятий входит оповещение о проведении взрыва с помощью предупредительных сигналов.
В мире с животными: «Предупредительные сигналы делятся на звуковые и световые. Кроме того, что это необходимая мера для оповещения людей, они способны отпугнуть диких птиц и зверей от места взрыва, тем самым сохранить фауну региона. Например, на наших карьерах в разных частях страны мы видели лис, медведей и даже уссурийских тигров. Животные могут пострадать при проведении БВР, а задача компании – этого избежать».
В обязанности горнодобывающего предприятия входит и разъяснительная работа с населением. Как правило, проводятся встречи, на которых представитель компании, согласно установленному регламенту, информирует жителей о датах и времени ведения буровзрывных работ, предоставляет лицензии и разрешения, отвечает на вопросы. При необходимости, по запросу жителей и администрации проводятся дополнительные сейсмомониторинги.
Безопасность людей и бережное отношение к природе – приоритет для ответственных игроков отрасли.
История сурового севера: «Коренные поселенцы, занимающиеся выпасом оленей в Якутии, пожаловались на возможный стресс у животных из-за близости миграционных маршрутов к карьеру. Заказчик поручил нам провести замеры воздушной ударной волны. Расстояние от места проведения взрыва до границы объекта составляло несколько километров, а олени паслись еще дальше. Для измерения необходимых показателей были установлены микрофоны и сейсмографы. Приборы не зафиксировали негативного воздействия на выпас на таком большом расстоянии. Животные слышали шум, но он не вызывал у них панику. Оленеводов проинформировали об этом и предоставили им расписание взрывных работ».
На сегодняшний день комплексная система обеспечения сейсмической безопасности позволяет не только отслеживать и прогнозировать геотехнические угрозы, но и предотвращать их. Ставка на бережное ведение горных работ и оптимизацию производства обеспечивает добывающему предприятию минимизацию рисков и, как следствие, увеличение прибыли. Такой подход также определяет вектор развития всей отрасли в сторону экологически безопасных и бережных способов добычи полезных ископаемых.
