Charakterystyka szumu sejsmicznego wytworzonego przez pracujący wentylator szybu górniczego

• Autorzy: Laszczak M. , Czarny R.

Warianty tytułu

EN

Characterisation of seismic noise created by working ventilator of a mine shaft

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykorzystanie szumu sejsmicznego jako źródła fal do rozpoznania pola prędkości utworów przypowierzchniowych metodami sejsmiki inżynierskiej jest coraz bardziej popularne. W miejscach zurbanizowanych, gdzie prowadzenie pomiaru przy pomocy większego źródła takiego jak np. kafar jest utrudnione, zastosowanie szumu sejsmicznego jako źródła może być jedynym rozwiązaniem. Przed przystąpieniem do rozpoznania pola prędkości konieczna jest jednak dokładna analiza szumu. W artykule przedstawiono przykład charakterystyki lokalnego szumu sejsmicznego zarejestrowanego w pobliżu pracującego wentylatora w sąsiedztwie szybu wentylacyjnego kopalni węgla kamiennego. Wyznaczono główne jego parametry: średnią wartość maksymalnych amplitud prędkości i przyspieszenia, częstotliwość dominującą, zakres częstotliwości głównej energii oraz kierunkowość i zasięg oddziaływania. Otrzymane wyniki, a w szczególności opracowany sposób analizy kierunkowości szumu sejsmicznego, mogą poprawić błędy związane z estymacją pola prędkości fal sejsmicznych oraz wspomóc etap projektowania badań metodami sejsmiki inżynierskiej.

EN

Seismic noise used as a source of seismic waves in the identification of the wavefield in near-surface geology is increasingly common. In urbanised sites, using large active sources such as weight-drop in geophysical survey might be limited. Therefore, seismic noise could be an alternative. Performing a precise seismic wavefield analysis before its recognition is mandatory. An example of seismic noise characteristic recorded near a working ventilator in a ventilation shaft of coal mine was provided. Major seismic noise parameters such as mean maximum amplitude values of velocity and acceleration, dominant frequency, frequency range of the main signal energy, range of influence and directionality are set. The obtained results and seismic noise directionality analysis, in particular, could minimise mistakes related to the estimation of seismic velocities and help in designing seismic engineering surveys.

Słowa kluczowe

PL

lokalny szum sejsmiczny; funkcja korelacji wzajemnej; parametry szumu sejsmicznego; pasywne metody sejsmiczne

EN

ambient seismic noise; cross-correlation function; seismic noise parameters; passive seismic methods

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 89
• Strony: 51--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Laszczak M.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, Kraków

autor

Czarny R.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, Kraków

Bibliografia

• 1. Aki, K. i Richards, P. 2002. Quantitative seismology. Wyd. University Science Books.
• 2. Asten, M. 2006. On bias and noise in passive seismic data from finite circular array data processed using SPAC methods. Geophysics 71(6), s. 153-162.
• 3. Bensen i in. 2007 - Bensen, G., Ritzwoller, M., Barmin, M., Levshin, A., Lin, F., Moschetti, M. i Yang, Y. 2007. Processing seismic ambient noise data to obtain reliable broad-band surface wave dispersion measurements. Geophysical Journal International 169(3), s. 1239-1260.
• 4. Geopartner 2012: Dokumentacja geofizyczna i geotechniczna w aspekcie szkód górniczych dla zadania: Budowa połączenia kolejowego MPL „Katowice" w Pyrzowicach z miastami aglomeracji górnośląskiej, odcinek Katowice - Pyrzowice.
• 5. Le Feuvre, M., Joubert, A., Leparoux, D. i Cote, P. 2014. Passive Multi-channel Analysis of Surface Waves with Cross-correlations and Beamforming. Application to a Sea Dike. Journal of Applied Geophysics (114), s. 36-51.
• 6. Lobkis, O. i Weaver, R. 2001. On the emergence of the Green's function in the correlations of a diffuse field. The Journal of the Acoustical Society of America 110(6), s. 3011-3017.
• 7. Marcak i in. 2014 - Marcak, H., Pilecki, Z. i Czarny, R. 2014. Interferometria sejsmiczna w zagadnieniach górniczych. Wyd. IGSMiE PAN.
• 8. McNamara, D. i Buland, R. 2004. Ambient noise levels in the continental United States. Bulletin of the Seismological Society of America 94, 4, s. 1517-1527
• 9. Nakamura, Y. 1989. A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface. Railway Technical Research Institute, Quarterly Reports 30(1), s. 25-33.
• 10. Peterson, J., Paulson, B. i McEvilly, T. 1985. Applications of Algebraic Reconstruction Techniques to Crosshole Seismic Data. Geophysics 50, s. 1566-1580.
• 11. Pilecki, Z. i Isakow, Z. 2014. Projekt LOFRES - sejsmika pasywna LFS z wykorzystaniem szumu sejsmicznego. Przegląd Górniczy 7, s. 69-73.
• 12. Pilecki i in. 2014 - Pilecki, Z., Harba, P., Czarny, R., Cielesta, S. i Pszonka, J. 2014. Źródła drgań w sejsmice inżynierskiej. Przegląd Górniczy 7, s. 22-31.
• 13. Pszonka, J. 2007. Charakterystyka zagrożenia zapadliskowego w niecce bytomskiej na terenach historycznej eksploatacji rud metali w świetle warunków geologicznych. Mat. Konf. XI Warsztaty Górnicze, s. 117-136.
• 14. Ruigrok, E. i Wapenaar, K. 2013. Receiver-pair seismic interferometry and the cosine method. Mat. Konf. 75th EAGE Confecerence and Exhibtion SPE EUROPEC 2013, London, 10-13 June 2013.
• 15. Snieder, R. 2004. Extracting the Green's function from the correlation of coda waves: A derivation based on stationary phase. Physical Review E 69(4), 046610.
• 16. Wapenaar i in. 2010 - Wapenaar, K., Slob, E., Snieder, R. i Curtis, A. 2010. Tutorial on seismic interferometry: Part 2 - Underlying theory and new advances. Geophysics vol. 75, s. 211-227