A procedure for forecasting the results of induced seismicity on buildings following exceptionally strong mine tremors

• Autorzy: Zembaty Z. , Bobra P. , Paprotny M. , Póda A. , Bubała C. , Kuś J.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.16.222.5971

Warianty tytułu

PL

Prognozowanie skutków indukowanej sejsmiczności dla zabudowy powierzchniowej z uwzględnieniem efektów szczególnie silnego wstrząsu górniczego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Sometimes, deep mining introduces particular seismic risk to buildings on the surface; therefore, special procedures are needed to assess the safety limits of ground motion. This paper demonstrates such a procedure for use when the standard approach fails to properly asses intensity. Peak velocity is chosen to measure seismic intensity. Forecasted and past seismicity is compared with structural damage assessments to make a decision allowing safe mining in a given location.

PL

Zdarza się, że górnictwo podziemne stwarza podwyższone ryzyko sejsmiczne dla obiektów budowlanych, co wymaga specjalnych procedur oceny ograniczeń akceptowalnego ruchu podłoża. Niniejszy artykuł opisuje taką specjalną metodologię, gdy standardowe podejście nie może być zastosowane. Jako miarę sejsmicznej intensywności wybrano prędkość ruchu podłoża. Prognozowana i dotychczasowa sejsmiczność są porównane z uwzględnieniem uszkodzeń budowli w celu umożliwienia bezpiecznej eksploatacji dla zabudowy powierzchniowej.

Słowa kluczowe

EN

mine tremors; structural vibrations; ground motion; induced seismicity

PL

wstrząsy górnicze; drgania budowli; ruch podłoża; sejsmiczność indukowana

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Budownictwo
• Rocznik: 2016
• Tom: Y. 113, iss. 3-B
• Strony: 145--153
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., wz., wykr., il.

Twórcy

autor

Zembaty Z.

• Department of Mechanics and Structural Engineering, Faculty of Civil Engineering and Architecture, Opole University of Technology

autor

Bobra P.

• Department of Mechanics and Structural Engineering, Faculty of Civil Engineering and Architecture, Opole University of Technology

autor

Paprotny M.

• KWK Wujek S.A., Katowicki Holding Węglowy S.A.

autor

Póda A.

• KWK Wujek S.A., Katowicki Holding Węglowy S.A.

autor

Bubała C.

• KWK Wujek S.A., Katowicki Holding Węglowy S.A.

autor

Kuś J.

• Department of Mechanics and Structural Engineering, Faculty of Civil Engineering and Architecture, Opole University of Technology

Bibliografia

• [1] Malinowska A, Hejmanowski R., Building damage risk assessment on mining terrains in Poland with GIS application, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, Vol. 47, 2010, 238–245.
• [2] Gibowicz S.J., Kijko A., An introduction to mining seismology, Academic Press, San Diego 1994.
• [3] Mutke G., Dworak J., Czynniki warunkujące efekt sejsmiczny wstrząsów górniczych na powierzchniowe obiekty budowlane w obszarze GZW, Publications of Institute of Geophysics of Polish Academy of Sciences, Vol. 245, M-16, 1992.
• [4] Mutke G., Stec K. Seismicity in the Upper Silesian Coal Basin, Poland: Strong regional seismic events, Proc. 4th Int. Symp. – Rockbursts and Seismicity in Mines, (eds. Gibowicz S.J. and Lasocki S.), Rotterdam – A.A. Balkema, 1997, 213–217.
• [5] Zembaty Z., Rockburst induced ground motion – a comparative study, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol. 24, 2004, 11–23.
• [6] Tatara T., Dynamic resistance of building objects under mine tremors (in Polish: Odporność dynamiczna obiektów budowlanych w warunkach wstrząsów górniczych), Politechnika Krakowska, Kraków 2012
• [7] McGarr A., Bicknell J., Sembera E., Green R.W.E., Analysis of exceptionally large tremors in two gold mining districts of South Africa, Pure and Applied Geophysics, Vol. 129, 1989, 295–307.
• [8] Zembaty Z., How to model rockburst seismic loads for civil engineering purposes? Bulletin of Earthquake Engineering, Vol. 9, 2011, 1403–1416.
• [9] Zembaty Z., Kokot S., Bozzoni F., Scandella L., Lai C.G., Kus J., Bobra P., A systemto mitigate deep mine tremor effects in the design of civil infrastructure, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, Vol. 74, 2015, 81–90.
• [10] Maciag E., Kuzniar K., Tatara T., Response Spectra of the Ground Motion and Building Foundation Vibrations Excited by Rockbursts in the LGC Region, Earthquake Spectra, 2016.
• [11] Dubiński J., Jaśkiewicz К., Lurka A., Mutke G., Górnicza skala intensywności sejsmicznej GS1-2004/11 dla wstrząsów górniczych, KGHM Polska Miedź S.A., Lubin 2012.
• [12] Dubiński J., Mutke G., Tatara T., Muszyński L., Barański A., Kowal T., Zasady stosowania zweryfikowanej Górniczej Skali Intensywności drgań GSI GZWKW-2012 do prognozy i oceny skutków oddziaływania wstrząsów indukowanych eksploatacją złóż węgla kamiennego w zakładach górniczych Kompanii Węglowej S.A. na obiekty budowlane i na ludzi, Główny Instytut Górnictwa, Katowice 2012.
• [13] State Mining Authority News, Katowice, 30th April, 2015, http://www.wug.gov.pl/o_nas/wiadomosci_wug/Eksperci-o-nietypowym-wstrzasie-w-KWK-Wujek-Ruch-Slask/idn:2204 (access: 9.02.2016).
• [14] Zembaty Z., Mutke G., Stec K., Lurka A., Bobra P., Kuś J., Assesment of dynamic effects on surface building stock based on forecasted seismicity from planned deep mining at coal bed 409 during years 2015–2017, (in Polish: Ocena wpływów dynamicznych planowanej eksploatacji górniczej w pokładzie 409 w latach 2015–2017 na powierzchniową zabudowę kubaturową na podstawie prognozowanej sejsmiczności), report: Politechnika Opolska, Główny Instytut Górnictwa, Opole–Katowice, August 2015, 1–109.
• [15] Arias A. A measure of earthquake intensity. In: Hansen RI, editor. Seismic design of nuclear power plants, Cambridge, MA: MIT Press, 1970.
• [16] Trifunac MD, Brady AG., A study on the duration of strong earthquake ground motion, B. Seismol. Soc. Am. 1975; 65: 581–626.
• [17] Zembaty Z., A note on non-stationary stochastic response and strong motion duration, Earthquake Eng. Struc., 1988, 16: 1189-1200.
• [18] Johnston J.C., Rockbursts from a global perspective, [in:] Knoll P, editor, Induced seismicity, Rotterdam, Brookfield: Balkema 1992, 63–78.
• [19] Makris N., Black C.J., Evaluation of peak ground velocity as a ‘good’ intensity measure for nearsource ground motions, Journal of Engineering Mechanics, ASCE, Vol. 130, No. 9, 2004, 1032–1044.