Rozszerzenie techniki Podwójnych – Różnic z możliwością zastosowania do lokalizacji zjawisk sejsmicznych dla przykładu kopalnianej sieci sejsmologicznej

• Autorzy: Rudziński Ł. , Dębski W.

Warianty tytułu

EN

Implementation of the extending double difference technique in order to perform a successful identification of seismic events in the light of the mining seismological network

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zjawiska sejsmiczne wywoływane działalnością górniczą należą do podstawowych zagrożeń związanych z eksploatacją złoża. Zastosowanie badań sejsmologicznych stanowi jedną z metod ich minimalizacji. Pierwszym bardzo ważnym elementem badań jest lokalizacja zjawisk sejsmicznych, co w znacznym stopniu wpływa na dalsze analizy. Jednym z czynników, mających silny wpływ na wynik lokalizacji jest odpowiednio dobrany model prędkościowy fali sejsmicznej. Błąd związany z niedopasowaniem modelu prędkości, obecny w przypadku stosowania klasycznych technik lokalizacji pojedynczych wstrząsów, możemy minimalizować stosując metody lokalizacji względnej. Obecnie najpopularniejszym algorytmem tego typu w sejsmologii globalnej jest technika Podwójnych – Różnic (ang. Double- Difference - DD), której wyniki są w bardzo małym stopniu czułe na zadany model prędkościowy. W artykule przedstawiamy rozszerzenie oryginalnej techniki lokalizacji Podwójnych – Różnic do warunków typowych dla kopalnianych sieci sejsmologicznych. Proponowane podejście daje poprawę dokładności lokalizacji, szczególnie w przypadku składowej głębokościowej oraz czasu w ognisku.

EN

Mining-induced seismic events are essential exploitation-related hazards. Complexity of seismological studies stands for the possibility of its reduction. First most important phase of such studies is the location of seismic events. Its accuracy have a significant impact on the consecutive phases. One such impact factor is the selection of the appropriate speed model for a seismic wave. The poor accuracy resulting from bad matching of a speed model, in the case of traditional single shock identification techniques adaptation, can be reduced by the application of relative identification method. Currently, in global seismology the most common algorithm for the abovementioned purposes is the double difference location technique. Thus, the acheived resutls are not so much valnurable to the applied speed model. This paper presents the extension of the original double difference location technique intended for typical conditions in mining seismological network. This approach may result in better accuracy of seismic events location particularly when it comes to depth components and time in hypocenter.

Słowa kluczowe

PL

sejsmologia górnicza; zagrożenie sejsmiczne w kopalni; lokalizacja zjawisk sejsmicznych; metody lokalizacji względnej

EN

mining seismology; seismic hazard in mine; seismic events location; relative identification method

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 69, nr 1
• Strony: 23--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rudziński Ł.

• Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk

autor

Dębski W.

• Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk

Bibliografia

• 1. Bai L., Wu Z., Zhang T., Kawasaki I.: The effect of distribution of stations upon location error: Statistical tests based on the double-difference earthquake location algorithm and the bootstrap method. Earth Planets Space. 58, e9–e12, 2006.
• 2. Dębski W.: Probabilistic inverse theory. Adv Geophys 52:1-102, DOI 10.1016/S0065-2687(10)52001-6, 2010.
• 3. Drzęźla B., Dubiński J.: Lokalizacja ognisk wstrząsów górniczych. [W:] Dubiński J., Pilecki Z., Zuberek W. M. (Edytorzy), Badania geofizyczne w kopalniach. Kraków: Wydawnictwo IGSMiE PAN, 2001.
• 4. Gibowicz S. J., Kijko A.: An Introduction to Mining Seismology. San Diego: Academic Press, 1994.
• 5. Gibowicz S. J., Lasocki S.: Seismicity induced by mining: Ten years later. Adv. Geophys. 44, 39÷181, 2001.
• 6. Gibowicz S. J.: Seismicity induced by mining: Recent research. Adv. Geophys. 51, 1÷53, 2009.
• 7. Got J. L., Frechet J., Klein F. W.: Deep fault plane geometry inferred from multiplet relative relocation beneath the south flank of Kilauea. J. Geophys. Res. 99 (B8), 15,375÷15,386, 1994.
• 8. Kijko A. Sciocatti M.: Optimal spatial distribution of seismic stations in mines. Int. J. Rock Mech. Min. Sci & Geomech. Abstr. 32, 607÷615, 1995.
• 9. Leśniak A., Pszczoła G.: Combined mine tremors source location and error evaluation in the Lubin Copper Mine (Poland). Tectonophys. 456 (2008) 16÷27, 2008.
• 10. Lomax A., Virieux J., Volant P., Berge C.: Probabilistic earthquake location in 3D and layered models: Introduction of a Metropolis-Gibbs method and comparison with linear location. [W:] Thurber C., Kissling E., Rabinovitz N. (Edytorzy), Advances in Seismic Event Location. Amsterdam: Kluver, 2000.
• 11. Mendecki A. J., Sciocatti M.: Location of seismic events. [W:] Mendecki A.J., (Edytor), Seismic Monitoring in Mines. London: Chapman & Hall, 1997.
• 12. Mortimer Z., Lasocki S.: Studies of fractality of epicenter distribution geometry in mining induced seismicity. Acta Montana A10(102), 31÷37, 1996.
• 13. Orlecka-Sikora B., Lasocki S.: Clustered structure of seismicity from the Legnica-Głogow copper district. Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sc. M-24(340), 105÷119, 2002.
• 14. Rudzinski Ł., Debski W.: Relocation of mining - induced seismic events in the Upper Silesian Coal Basin, Poland, by a double - difference method.Acta Geodyn. Geomater. 5 (2), 97÷104, 2008.
• 15. Rudzinski Ł., Debski W.: Extending the Double-Difference Location Technique to Mining Applications. Part I: Numerical Study. Acta Geophys. 59 (4), 785÷814 DOI: 10.2478/s11600–011–0021–5, 2011.
• 16. Tarantola A.: Inverse Problem Theory and Methods for Model Parameter Estimation. Philadelphia: SIAM, 2005.
• 17. Waldhauser F., Ellsworth W.: A double-difference earthquake location algorithm: method and application to the Northern Hayward fault. Bull. Seismol. Soc. Am. 90, 1353–1368, 2000.