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Umsetzung der sonischen Wirkung bei Gewinnungssprengungen in die Praxis zwecks Reduzierung von Umwelteinwirkungen. Abschlussbericht
Beim Abbau von Festgestein in Tagebauen und dem sprengtechnischen Lösen im Festgebirge treten zwangsläufig deutliche Umwelteinwirkungen wie Lärm-, Staub-, Erschütterungsimmissionen sowie selten Steinflug auf. Es ist daher gegenüber der bisher empirischen Vorgehensweise erforderlich, eine gezielte Beeinflussung der Umwelteinwirkungen auf der Grundlage der Kenntnis nachgewiesener physikalischer Zusammenhänge der Zerkleinerungs- und Erschütterungsauswirkungen von Sprengungen vorzunehmen. Es ist das Ziel der Forschungsarbeiten, die sonischen Wirkungen bei der detonativen Umsetzung von Sprengstoffen und ein physikalisch gestütztes Sprengmodell hinsichtlich seiner entscheidenden Auswirkungen einer energiesparenden, optimalen Zertrümmerung und erschütterungsmindernder Umsetzung statistisch gesichert in unterschiedlichen Festgebirgen über und unter Tage durch Sprengungen in situ nachzuweisen. Die zu erarbeitenden Erkenntnisse stellen die Grundlage für eine praxisbezogene, realistische und verständliche Vorgehensweise zur Bemessung von Sprenganlagen mit unterschiedlichen Zielen dar. Die physikalisch begründete Dimensionierung von Sprengungen im Festgebirge soll die Rahmenbedingungen für eine gesteuerte Umweltentlastung enthalten, die insbesondere die Erschütterungsminimierung und bessere energetische Ausnutzung des Zertrümmerungsprozesses betreffen. Die sonische Wirkung einer detonativen Sprengstoffumsetzung mit dem wichtigen Grundprinzip des Zusammenhanges von Zertrümmerung und Erschütterung wurde auf verschiedene Art und Weise nachgewiesen. Die Zertrümmerungseffekte können über und unter Tage vom Füllungsgrad, der Sprengstoffdichte, der Detonationsgeschwindigkeit, des Sprengstoffvolumens im Bohrloch, der gezündeten Vorgabe, des Winkels a der Machfronten, der P- und S-Wellengeschwindigkeit sowie durch die Zündfolge bewusst beeinflusst werden, um nahezu jedes Sprengziel zu erreichen. Die supersonische Auslegung erzielt nachweisbar eine gute Zerkleinerung und geringe Erschütterung. Eine subsonische Sprengung bewirkt bei gleichem Detonationsdruck eine geringe Zertrümmerung und sehr hohe Erschütterungen. Je häufiger die Trennflächen im zu sprengenden Festgebirge auftreten, umso stärker wird die sonische Wirkung geschwächt. Die unterschiedlichen Sprengziele werden als Quasi-1 -D-Spaltsprengung und 2-D-Zertrümmerungssprengung über Tage sowie als 3-D-Tunnel- oder Streckensprengung unter Tage definiert. Für jede dieser Sprengungen wurden allgemeingültige Grundsätze aufgeführt. Für das Umfeld aller 1-D- bis 3-D-Sprenganlagen können nach einer einheitlichen Vorgehensweise auf der Grundlage entsprechender Erschütterungsmessungen statistisch gesicherte fiktive Energie- Abstandsbeziehungen erarbeitet werden. Es werden neue zulässige Anhaltswerte für die DIN 4150, Teil 1 und 3 sowie sechs definierte Erschütterungszonen abgeleitet. Die Einführung der empfohlenen zulässigen Anhaltswerte werden für die Tagebaubetriebe, Felsbaustellen und unter Tage Vorhaben eine wesentliche Erleichterung zur Behandlung von Erschütterungsproblemen sein. Mit den erzielten Ergebnissen können umweltfreundliche Sprengerschütterungen beeinflusst sowie verringert werden, die Häufigkeit der Sprengungen gesenkt und die Zertrümmerung des Festgesteines mit Einsparung von Sprengstoff deutlich erhöht werden. Auf diese Weise kann wegen der guten Stückigkeit im nachfolgenden Förder- und Aufbereitungsprozess eine erhebliche Größenordnung an Energie eingespart werden. Die Umsetzung der neuen Grundsätze der Bohr- und Sprengtechnik verspricht eine Reduzierung von Beschwerden durch Verringerung der Erschütterungsimmissionen und weniger Sprengungen pro Zeiteinheit.
Umsetzung der sonischen Wirkung bei Gewinnungssprengungen in die Praxis zwecks Reduzierung von Umwelteinwirkungen. Abschlussbericht
Beim Abbau von Festgestein in Tagebauen und dem sprengtechnischen Lösen im Festgebirge treten zwangsläufig deutliche Umwelteinwirkungen wie Lärm-, Staub-, Erschütterungsimmissionen sowie selten Steinflug auf. Es ist daher gegenüber der bisher empirischen Vorgehensweise erforderlich, eine gezielte Beeinflussung der Umwelteinwirkungen auf der Grundlage der Kenntnis nachgewiesener physikalischer Zusammenhänge der Zerkleinerungs- und Erschütterungsauswirkungen von Sprengungen vorzunehmen. Es ist das Ziel der Forschungsarbeiten, die sonischen Wirkungen bei der detonativen Umsetzung von Sprengstoffen und ein physikalisch gestütztes Sprengmodell hinsichtlich seiner entscheidenden Auswirkungen einer energiesparenden, optimalen Zertrümmerung und erschütterungsmindernder Umsetzung statistisch gesichert in unterschiedlichen Festgebirgen über und unter Tage durch Sprengungen in situ nachzuweisen. Die zu erarbeitenden Erkenntnisse stellen die Grundlage für eine praxisbezogene, realistische und verständliche Vorgehensweise zur Bemessung von Sprenganlagen mit unterschiedlichen Zielen dar. Die physikalisch begründete Dimensionierung von Sprengungen im Festgebirge soll die Rahmenbedingungen für eine gesteuerte Umweltentlastung enthalten, die insbesondere die Erschütterungsminimierung und bessere energetische Ausnutzung des Zertrümmerungsprozesses betreffen. Die sonische Wirkung einer detonativen Sprengstoffumsetzung mit dem wichtigen Grundprinzip des Zusammenhanges von Zertrümmerung und Erschütterung wurde auf verschiedene Art und Weise nachgewiesen. Die Zertrümmerungseffekte können über und unter Tage vom Füllungsgrad, der Sprengstoffdichte, der Detonationsgeschwindigkeit, des Sprengstoffvolumens im Bohrloch, der gezündeten Vorgabe, des Winkels a der Machfronten, der P- und S-Wellengeschwindigkeit sowie durch die Zündfolge bewusst beeinflusst werden, um nahezu jedes Sprengziel zu erreichen. Die supersonische Auslegung erzielt nachweisbar eine gute Zerkleinerung und geringe Erschütterung. Eine subsonische Sprengung bewirkt bei gleichem Detonationsdruck eine geringe Zertrümmerung und sehr hohe Erschütterungen. Je häufiger die Trennflächen im zu sprengenden Festgebirge auftreten, umso stärker wird die sonische Wirkung geschwächt. Die unterschiedlichen Sprengziele werden als Quasi-1 -D-Spaltsprengung und 2-D-Zertrümmerungssprengung über Tage sowie als 3-D-Tunnel- oder Streckensprengung unter Tage definiert. Für jede dieser Sprengungen wurden allgemeingültige Grundsätze aufgeführt. Für das Umfeld aller 1-D- bis 3-D-Sprenganlagen können nach einer einheitlichen Vorgehensweise auf der Grundlage entsprechender Erschütterungsmessungen statistisch gesicherte fiktive Energie- Abstandsbeziehungen erarbeitet werden. Es werden neue zulässige Anhaltswerte für die DIN 4150, Teil 1 und 3 sowie sechs definierte Erschütterungszonen abgeleitet. Die Einführung der empfohlenen zulässigen Anhaltswerte werden für die Tagebaubetriebe, Felsbaustellen und unter Tage Vorhaben eine wesentliche Erleichterung zur Behandlung von Erschütterungsproblemen sein. Mit den erzielten Ergebnissen können umweltfreundliche Sprengerschütterungen beeinflusst sowie verringert werden, die Häufigkeit der Sprengungen gesenkt und die Zertrümmerung des Festgesteines mit Einsparung von Sprengstoff deutlich erhöht werden. Auf diese Weise kann wegen der guten Stückigkeit im nachfolgenden Förder- und Aufbereitungsprozess eine erhebliche Größenordnung an Energie eingespart werden. Die Umsetzung der neuen Grundsätze der Bohr- und Sprengtechnik verspricht eine Reduzierung von Beschwerden durch Verringerung der Erschütterungsimmissionen und weniger Sprengungen pro Zeiteinheit.
Umsetzung der sonischen Wirkung bei Gewinnungssprengungen in die Praxis zwecks Reduzierung von Umwelteinwirkungen. Abschlussbericht
Müller, Bernd (author) / Lange, Philipp (author) / Litschko, Benjamin (author) / Pippig, Uwe (author)
2013
393 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
(+ Bildband Kapitel 4)
Report
German
Erfolge mit Gewinnungssprengungen trainieren
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