Investigation of Blast-Induced In-Seam Channel Waves

Yıl 2011, Cilt: 50 Sayı: 4, 3 - 19, 01.12.2011

Ezel Babayiğit Güzin Gülsev Uyar Aldaş

Öz

Blasting in coal or cover excavation material in open pit mines is indispensible because of its
economic gains. Nevertheless, blast-induced vibrations constitute significant problems for surrounding
settlements. The effects of blast-induced vibrations at the surrounding settlements are more than usual
if coal seam continues through under the settlement. The reason for this case is formation of channel
waves that occur in coal seam which has low density and low seismic velocity according to neighboring
rocks. Channel waves, capable of traveling long distance depending on the seam thickness and their
vibration effects, are several times higher than the usual waves. Mining and geophysical engineers
use channel waves a variety of ways in their production and research activities. In this study, unlike
previous studies, channel waves induced vibration effects in settlements are investigated with model
studies and field experiments including 2 group blasts at an open pit mine. The general expectation in
minimizing blast-induced ground vibration works is that decreasing vibration with increasing distance.
This study points out that, contrary to the general expectation, channel waves move the vibration with
longer distances without decreasing their amplitudes.

Anahtar Kelimeler

Bench blasts, channel waves, quided waves, evanescent wave

KÖMÜR DAMARI İÇİ PATLATMA KAYNAKLI KANAL DALGALARININ İNCELENMESİ

Öz

Açık ocak işletmeciliği ile üretim yapılan kömür madenlerinde, dekapaj malzemesi veya kömür
içerisinde yapılan patlatmalar, getirdiği ekonomik kazanımlar nedeniyle vazgeçilmezdir. Bununla
beraber, patlatmalar sonucu oluşan titreşimler ocak çevresindeki yerleşimler için önemli sorunlar
oluşturmaktadır. Patlatmaların kömür madeni çevresindeki yerleşimlerde oluşturduğu titreşimlerin
etkisi, kömür damarının bu yerleşim yerlerinin altına doğru devam etmesi durumunda normalden daha
fazla olmaktadır. Bunun sebebi, etrafındaki kayaçlar ile kıyaslandığında düşük sismik hız ve yoğunluğa
sahip olan kömür damarı içerisinde gelişen kanal dalgalarıdır. Kanal dalgaları damar kalınlığına bağlı
olarak uzun mesafeler katedebilir ve oluşturdukları titreşimlerin etkisi ise normalden birkaç kat daha
fazladır. Maden ve jeofizik mühendisleri kanal dalgalarından üretim ve araştırma faaliyetleri sırasında
çeşitli şekillerde yararlanmaktadırlar. Bu çalışmada öncekilerden farklı olarak, kanal dalgalarının
yerleşim yerlerinde oluşturduğu titreşim etkisi, model çalışmaları ve bir açık ocak kömür madeninde iki
grup patlatma ile yapılan arazi deneyi ile incelenmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Patlatma kaynaklı
titreşimlerin azaltılması çalışmalarında genel beklenti, titreşimlerin mesafeyle azalması yönündedir.
Bu çalışma, kömür gibi etrafındaki kayaçlara göre düşük sismik hız ve yoğunluğa sahip damarlarda
gelişebilen kanal dalgalarının, titreşimleri genel beklentinin aksine çok uzak mesafelere taşıyabileceğine
dikkat çekmektedir

Anahtar Kelimeler

Basamak patlatmaları, kanal dalgaları, yönlenmiş dalgalar, sönen dalgalar