Statystyczna analiza wpływu lokalnej tektoniki związanej z wysokoenergetyczną sejsmicznością na szkody w obiektach budowlanych na terenie KWK „PIAST”

• Autorzy: Pilecka E. , Szermer-Zaucha R.

Warianty tytułu

EN

Statistical analysis of the influence of local tectonics associated with high-energy seismicity on building damages in the area of the “Piast” Coal Mine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przeprowadzono statystyczną analizę wpływu lokalnej tektoniki związanej z wysokoenergetyczną sejsmicznością na szkody górniczych. Analizą objęto szkody w obiektach budowlanych, które powstały w wyniku wstrząsów w okresie od 9 lutego 2010 do 31 stycznia 2011 roku w kopalni „Piast” w rejonie uskoku Błędowskiego. Wstrząsy nie spowodowały skutków w wyrobiskach tylko w obiektach na powierzchni. Statystyczna analiza wykazała, że dominującym kierunkiem lokalnej tektoniki jest kierunek zbliżony do równoleżnikowego, czyli takiego samego jak uskok Błędowski (który prawdopodobnie związany jest z powstaniem wstrząsu z dnia 9 lutego 2010 r.) oraz, że istnieje statystycznie istotna zależność między powstałą szkodą górniczą a jej odległością od najbliższego uskoku. Badania dowiodły, że wpływ lokalnej tektoniki na uszkodzenia budynków jest istotny, szczególnie w przypadku wysokoenergetycznych regionalnych wstrząsów indukowanych. Po wstrząsach energetycznie słabszych prawdopodobieństwo wpływu lokalnej tektoniki na uszkodzenia budynków jest mniejsze.

EN

The article presents the statistical analysis of the influence of local tectonics associated with high-energy seismicity on mining damages. The analysis covers the building damages that occurred as the result of tremors registered between 9 February 2010 and 31 January 2011 at the “Piast” Coal Mine in the region of the Błędowski fault. The tremors did not cause any effects in the mine workings but only in the objects on the surface. The statistical analysis has demonstrated that the dominant direction of local tectonics is the direction similar to the parallel oriented one, i. e. the same as the Błędowska fault (that is probably associated with the tremor registered on 9 February 2010) and that there is a statistically significant dependence between the occurred mining damage and its distance to the nearest fault. The investigations have shown that the influence of local tectonics on building damages is essential, especially in the case of high-energy regional induced tremors. After the occurrence of weaker energy tremors the probability of influence of local tectonics on building damages is lower.

Słowa kluczowe

PL

technika lokalna kopalń; sejsmiczność wysokoenergetyczna; szkody górnicze; kopalnia węgla kamiennego

EN

local technique of mines; high-energy seismicity; mining damages; hard coal mine

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 68, nr 3
• Strony: 86--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz.

Twórcy

autor

Pilecka E.

• Politechnika Krakowska

autor

Szermer-Zaucha R.

• GSZ Pracownia Projektowa Budownictwa Ogólnego i Przemysłowego sp. z o.o.

Bibliografia

• 1. Buła Z., Kotas A. (red.): Atlas geologiczny GZW część III, mapy strukturalnogeologiczne 1:100 000, PIG, Warszawa 1994.
• 2. Dokumentacja geologiczna złoża węgla kamiennego „PIAST”, Dodatek Nr 1 Katowice 2007 r.
• 3. Dubiel R.: The mechanisms of Mining Tremors from Śląsk Coal Mine Area. Acta Montana. ser. A. no. (100). 27÷34, 1996.
• 4. Dubiński J., Mutke G., Stec K.: Rozwiązania w sejsmologii górniczej poprawiające efektywność oceny stanu zagrożenia sejsmicznego. [W:] Geologia, t. 25, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków, 45÷58, 1999.
• 5. Dubiński J., Stec K.: Określenie zagrożenia sejsmicznego w oparciu o mechanizmy ognisk wstrząsów górniczych. Publ. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sc., M-19 (281), 57÷71, 1995.
• 6. Dubiński J., Stec K.: Modalność sejsmiczności górniczej w świetle badań mechanizmu ognisk wstrząsów, Wyd. Wydz. Geol., Geof. i Och. Śr. AGH, Kraków, 331÷334, 2000.
• 7. Dubiński J., Stec K.: Relationship between focal mechanism parameters of mine tremors and local strata tectonics. [W:] G. Van Aswegen, R.J. Durrheim, W.D. Ortlepp (red.), Dynamic rock mass response to mining, The South African Institute of Mining and Metallurgy, Johannesburg, 113÷118, 2001.
• 8. Dubiński J., Mutke G.: Zweryfikowana skala GSI – 2004, Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko, Special Ediition, Kwartalnik, GIG, Katowice, str. 50÷60, 2006.
• 9. Dubiński J., Mutke G.: Górnicza Skala Intensywności GSI - GZW do oceny skutków oddziaływania wstrząsów górniczych w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym na obiekty budowlane i na ludzi. Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko, Special Edition Kwartalnik GIG Kwartalnik GIG, Katowice str. 50÷60, 2007.
• 10. Idziak A.F., Teper L., Zuberek W.M.: Sejsmiczność a tektonika Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Wyd. Uniw. Śląskiego, Katowice.
• 11. Kawulok M.: Szkody górnicze w budownictwie. Wydawnictwa ITB Warszawa, 1999.
• 12. Kawulok M.: Analiza projektu eksploatacji złoża KWK „Piast” Ruch I i KWK „Ziemowit” w partii „E” i „F” do roku 2013 z uwagi na ochronę powierzchni w aspekcie zaistniałego wstrząsu w dniu 09.02.2010 r. (opracowanie Instytutu Techniki Budownictwa w Warszawie Oddział w Katowicach, 2010)r.
• 13. Kotas A.: Uwagi o ewolucji strukturalnej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. [W:] J. Trzepierczyński (red.), Tektonika Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, Mat. Konf. Nauk., Sosnowiec, 1985a, Wyd. Uniw. Śl., Katowice, 17÷46.
• 14. Kotas A.: Structural evolution of the Upper Silesian Coal Basin (Poland).10 Congr. Int. Strat. Geol. Carb., Madrid 1983, Compt. Rend., 3, 1985b, 459÷469.
• 15. Kudela J., Kurnik S., Kołodziejczyk P., Rusinek J.: Analiza zaistniałego wstrząsu górotworu o energii 3x109 J zarejestrowanego w dniu 09.02.2010 r. w KWK „Piast” oraz określenie jego dynamicznego wpływu na obiekty budowlane na powierzchni, XVII Międzynarodowa Konferencja Nauk-Tech. Z cyklu: Górnicze Zagrożenia Naturalne 2010, nt.: Bezpieczne stanowisko pracy w górnictwie podziemnym węgla kamiennego i rud miedzi. Wyd. Prace Naukowe GIG, Kwartalnik Górnictwo i Środowisko, Wydanie Specjalne, Katowice, 2010
• 16. Kwiatek J.: Obiekty Budowlane Na Terenach Górniczych, Główny Instytut Górnictwa Katowice, 2007.
• 17. Maciąg E., Tatara T.: Drgania wzbudzane podziemną eksploatacją górniczą i ich wpływ na zabudowę powierzchniową , XXIV Ogólnopolskie Warsztaty Pracy Projektanta Konstrukcji WPPK 2009, Tom II str. 299÷306, 2009.
• 18. Mapa intensywności drgań wg skali GSI-GZW dla wstrząsów z dnia 31.01.2011 r GIG 2011.
• 19. Materiały archiwalne KWK „PIAST” dotyczące szkód górniczych wywołanych wstrząsami w latach 2010-2011.
• 20. Mutke G., Stec K.: Seismicity in the Upper Silesian Coal Basin, Poland: Strong regional seismic events, 1997. [W:] S. J. Gibowicz, S. Lasocki (red.), Rockbursts and Seismicity in the Mines, Kraków, Balkema/ Rotterdam/ Brookfield, 213÷219.
• 21. Mutke G., Stec K.: Wyznaczenie zasięgu szkodliwego oddziaływania wstrząsów wysokoenergetycznych wywołanych eksploatacją KWK „Piast” na infrastrukturę i obiekty budowlane na powierzchni w aspekcie odpowiedzialności KW S.A. za szkody górnicze spowodowane tymi wstrząsami wraz z analizą mechanizmu i parametrów źródła wstrząsu zaistniałego w obszarze KWK „Piast” w dniu 09.02.2010 r. o energii 3x109 J i weryfikacją interpretacji zapisów drgań na powierzchni według skali GSI-GZWKW (opracowanie GIG, Katowice 2010)
• 22. Pilecka E., Piątkowska A., Stec K., Buła Z., Pilecki Z., Król M.: Związek lineamentów z sejsmicznością indukowaną na terenach górniczych Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Wyd. IGSMiE PAN, 2006, Kraków.
• 23. Pilecka E.: Indukowane podziemną działalnością górniczą wysokoenergetyczne wstrząsy górotoworu a lineamenty na obrazach satelitarnych. Studia Rozprawy Monografie nr 144, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków, 2008.
• 24. Pilecka E., Szermer-Zaucha R.: Analiza lokalnej tektoniki w powiązaniu z uszkodzeniami budynków wynikającymi z wystąpienia wysokoenergetycznego wstrząsu w dniu 9 lutego 2010 roku w KWK „Piast”. Prace Naukowe GIG nr4/2/2011, 366÷382.
• 25. Sagan G., Teper L., Zuberek W.M.: Tectinic analysis of the mine tremor mechanisms from the Upper Silesian Coal Basin. Pageophys. 147, 1996, 217÷238.
• 26. Stan-Kłeczek I.: Wykorzystanie metod statystycznych w badaniach wpływu spękań na anizotropię prędkości fal sejsmicznych. Katedra Geologii Stosowanej U.Śl. www.statsoft.pl/czytelnia.html
• 27. Stec K.: Analiza mechanizmów ognisk wstrząsów górniczych występujących w GZW. [W:] Geomechaniczne i sejsmologiczne modele ognisk wstrząsów górniczych, Akademia Górniczo-Hutnicza, 1999, Kraków, 53÷73.
• 28. Stec K.: Charakterystyka mechanizmu ognisk wstrząsów górniczych z obszaru GZW. Wiadomości Górnicze nr 4 , Wydawnictwo Górnicze, 2005, Katowice.
• 29. Stec K., Drzewiecki J.: Relationship between mine tremor focal mechanism nd local mining and geological conditions. Acta Montana. ser. A. no. 16 (118), 2000, 189÷202.
• 30. Uszko M. Barański A.: Wydobywać bezpiecznie Gazeta Firmowa nr 1, 2010 r.
• 31. Wiejacz P.: Source mechanisms of seismic events inducend at Ziemowit coal mine: comparison with mining information, 1995a. Publ. Inst. Geoph. Pol. Acad Sci. M-19. 15÷32.
• 32. Wiejacz P.: Moment tensor for seismic events from Upper Silesian coal mines, 1995b, Poland. [W:] H.P. Rossmanith (red.), Mechanism of Jointed nd Faulted Rocks, Balkema/Rotterdam/Brookfield, 667÷672.
• 33. Załącznik do studium Rozwiązań dla zapewnienia bezpieczeństwa powszechnego w aspekcie oddziaływania wstrząsów na zabudowę powierzchni towarzyszących eksploatacji KWK Piast oraz KWK Ziemowit w parcelach D,E i F do 2013 r . luty 2010 r
• 34. Zuberek W.M., Teper L., Idziak A.F., Sagan G.: Tectonophysical approach to the description of moning induced seismicity in the Upper Silesia. [W:] A. Idziak (red.), 1996, Tectonophysics in Mining Areas, Wyd. Uniw. Śl., Katowice, 79÷98.
• 35. Zuberek W.M., Teper L., Idziak A.F., Sagan G.: Seismicity and tectonics in the Upper Silesian Coal Basin, Poland. [W:] Proc. XIII Int. Cong. of Carboniferous – Permian, Kraków, Prace Państw. Inst. Geol., 1997, 157, 199÷207.
• Strony internetowe:
• 36. http://www.imielin.pl/pl/41045/47451/Wstrzas_odczuwalny_na_terenie_Imielina_w_dniu_31_stycznia_2011_roku.html
• 37. www.statsoft.pl/czytelnia.html