Phnomne

1
Phénomène
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Energie de l explosion - fragmentation -
déplacement du massif - onde sismique et
acoustique Onde sismique déplacement des
structures - Habitations - Ouvrages
d art - Gazoduc - Château, église qui
peut être destructif si le niveau est trop fort.
2
Mesures de vibrations
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
En général, mesures de la vitesse de déplacement
du sol Vitesse particulaire avec des capteurs
de type géophones Parfois mesures de
l accélération du sol avec capteurs de type
accéléromètres Rarement mesures de déplacement
avec des capteurs spécifiques
3
Géophones
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Passage de l onde aimant se déplace générant
un voltage proportionnel à la vitesse de
déplacement
4
Géophones courbe de réponse
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
4,5 Hz
8 Hz
5
Appareillage de mesures
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Système d acquisition
Enregistrement d un signal dès qu un niveau de
vibration est dépassé ex 1 mm/s Puis stockage
de l événement en mémoire interne
Capteur 3 géophones - vertical - radial -
transverse
6
Appareillage de mesures
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
MiniSeis 2 Nitro-Bickford
7
Emplacement des points de mesures
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Recommandations GFEE - sur un élément de
fondation du bâtiment - s assurer que le
capteur est solidaire de la structure
fixation par plâtre ou sur une platine par
vissage - orientation en général en
direction du tir sinon orientez le capteur
selon les axes de constructions du bâtiment
direction radiale sens de la plus grande
longueur du bâtiment direction transverse
largeur du bâtiment
8
Résultats mesures de vibrations
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Acoustique Radial Vertical Transverse
Temps
9
Résultats mesures de vibrations
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Onde de compression Haute fréquence
Onde de surface Fréquence basse
10
Mesures en champ proche
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Onde de compression Haute fréquence
Aucune onde de surface
11
Analyse décomposition en série de Fourier
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Principe Signal Fonction f(t) peut se
décomposer en série de Fourier f (t) S Ai
cos(wit) Bi sin(wit) avec w i 2 p
i Coefficient de Fourier Racine( Ai2 Bi2
) Si coefficient est important alors c est une
fréquence principale du point de mesure
12
Analyse décomposition en série de Fourier
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Fréquence principale variable en fonction des
voies de mesure
13
Norme française
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Vitesse limite à ne pas dépasser en fonction des
fréquences Décomposition du signal et
positionnement sur la courbe
26 mm/s
10 mm/s
2 mm/s
2 Hz
5 Hz
30 Hz
80 Hz
14
Norme française
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Signal décomposé par voie
15
Autres normes
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
GDF norme fonction de l ouvrage diamètre de
la conduite, matériau 25 à 50 mm/s quelque
soit la fréquence SNCF pont, tunnel 10 à 20
mm/s EDF barrage 10 à 20 mm/s Autres
falaise instable 5 à 20 mm/s En général
limite maximale indépendante de la fréquence
16
Acoustique
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Carrière RGIE, arrêté du 22/09/94 aucune
limite pour les tirs mais si onde trop forte, la
sensation des riverains est fortement augmentée
même si le niveau de vibration est
faible Origine des nuisances - utilisation
du cordeau détonnant A enterrer en surface pour
diminuer le bruit - sous épaisseur ou terrain de
moindre résistance dans la colonne
d explosif Contrôle de la foration
17
Prévision des vibrations
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Méthode de la charge unitaire loi de
Chapot CETE NANCY
V K (D / Q 0,5 ) (-1,8)
V vitesse en mm/s D Distance en m Q Charge
unitaire d explosif en kg
K coefficient caractérisant le massif
traversé le type de tir pratiqué -1,8
coefficient caractérisant l atténuation des
ondes
18
Prévision des vibrations
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Loi de Chapot V K (D / Q 0,5 ) (-1,8)
Coefficient K moyen Tir d abattage Tir
bloqué (tranchée , tunnel) Calcaire 1000 à
2500 Calcaire 2000 à 4000 Eruptif 2000 à
5000 Eruptif 3000 à 6000
19
Prévision des vibrations
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Coefficient K calculé pour chaque site et
éventuellement pour chaque front de taille -
réalisation d un tir unitaire avec
enregistrement en plusieurs points pour faire
varier la distance - calcul statistique pour
déterminer la valeur du coefficient K
Tir d une seule charge explosive étude Sinon
suivi par les mesures régulières des vibrations
des tirs
20
Résultats abaque de prévision et suivides
vibrations
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Charge en kg
V 10 mm/s
Distance en m
21
Maîtrise des vibrations
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Paramètres conditionnant les niveaux vibratoires
- massif miné - massif traversé par les ondes
sismiques - distance entre le tir et le point à
protéger - charge unitaire - confinement de
l explosif tir bloqué, tir une rangée tir
avec une maille différente, surprofondeur ou
banquette trop grande - séquence de tir -
précision des détonateurs
22
Exemple tir Daveynel
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
23
Exemple tir électronique séquence 1
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
24
Exemple tir électronique séquence 2
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
25
Bilan
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Carrière de Calcaire charge unitaire de 30 kg,
distance de mesure 500 à 540 m
26
Maîtrise des vibrations
Maîtrise du minage Vibrations et tirs de mines
Contrôle continu des niveaux sismiques si
possible sur les mêmes points de mesures
analyse des signaux pour détection d une
anomalie Régularité des plans de tir - charge
unitaire - séquence - sens d initiation -
épaisseur et surprofondeur Suivi des niveaux
sismiques selon la méthode de Chapot Calcul des
coefficients K