Effect of Blast-induced Ground Vibration on Factor of Safety of Pit Wall Stability

The regulated maximum peak particle velocity (PPV) from blasting operations of an open-pit coal mine is less than 2 mm/s to prevent mainly any public disturbance such as ground vibration and air blast. However, the blast-induce ground vibration can also decrease the stability of pit slope, which has not been intensively studied. A claystone pit wall, which is geotechnically investigated as having a plane failure type and the natural condition factor of safety (FS), has been selected for this study. The FS is selected to measure the effect of blast-induced ground vibration on the slope stability. The limit equilibrium, pseudo-static 1 (), and pseudo-static 2 () methods are used to determine the FS. The vibration results of blasting monitored at three slope positions: crest, middle, and toe, from two areas at the same pit wall, are recorded by blasting seismographs. Maximum charge weight per delay and the distance from blast areas to seismographs are collected to construct the scaled distance. The percentage change of FS of three methods from both areas compared to natural condition FS are all less than 4 percent considered that the slope stability is safe from blasting vibration (less than 15 percent). The relationship between the FS and maximum PPV from the limit equilibrium, pseudo-static 1 (), and pseudo-static 2 () methods indicate that the adverse maximum PPVs given the unity FS are 16.60 and 4.58, and 4.74 mm/s, respectively. The regulated PPV less than 2 mm/s at the mine is reasonable to prevent any possible plane failure. However, many impact parameters have not been included in this study, and their effects may disturb the pit wall stability.

Regulowana maksymalna szczytowa prędkość cząstek (PPV) z operacji wybuchowych w kopalni odkrywkowej wynosi mniej niż 2 mm / s, aby zapobiec głównie wszelkim zakłóceniom społecznym, takim jak wibracje gruntu i podmuch powietrza. Jednak wibracje gruntu wywołane podmuchami mogą również zmniejszyć stabilność zbocza wykopu, co nie było intensywnie badane. Do badania wybrano ścianę iłowca, która została zbadana geotechnicznie jako mająca typ zniszczenia płaskiego i znana jako naturalny współczynnik bezpieczeństwa (FS). FS jest wybierany do pomiaru wpływu wibracji gruntu wywołanych podmuchami na stabilność zbocza. Równowaga graniczna, metody pseudo-statyczne 1 (kH) i pseudostatyczne 2 (kH, kv) są używane do wyznaczania FS. Wyniki drgań robót strzałowych monitorowane w trzech położeniach zboczy: w wierzchołku, w środku i na palcach z dwóch obszarów na tej samej ścianie wykopu są rejestrowane za pomocą sejsmografów strzałowych. Maksymalny ciężar ładunku na opóźnienie i odległość od obszarów wybuchu do sejsmografów są zbierane w celu obliczenia wyskalowanej odległości. Procentowa zmiana FS trzech metod z obu obszarów w porównaniu ze stanem naturalnym FS wynosi mniej niż 4 procent, co oznacza, że stabilność zbocza jest bezpieczna przed drganiami wybuchowymi (mniej niż 15 procent). Zależność między FS i maksymalnym PPV z równowagi granicznej, pseudo- statyczna 1 (kH) i pseudo-statyczna 2 (kH, kv) wskazuje, że niekorzystne maksymalne PPV przy jednostkowej FS wynoszą 16,60 i 4,58 oraz 4,74 mm / s, odpowiednio. Regulowany PPV poniżej 2 mm / s w kopalni jest rozsądnym rozwiązaniem, aby zapobiec możliwej awarii. Jednak wiele parametrów uderzenia nie zostało uwzględnionych w tym badaniu, a ich wpływ może naruszyć stabilność zboczy odkrywki.