Charakterystyka aktywności sejsmicznej występującej podczas eksploatacji pokładu 507 w KWK„Ruda" Ruch Bielszowice w skomplikowanych warunkach geologiczno-górniczych

• Autorzy: Wojtecki Łukasz , Pakosz Rafał

Warianty tytułu

EN

Characteristics of seismic activity during the mining of seam No. 507 in the Bielszowice part of the Ruda hard coal mine under complex geological and mining conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Sejsmiczność indukowana towarzyszy zwykle eksploatacji pokładów węgla kamiennego, także odprężonych w wyniku eksploatacji pokładów sąsiednich. Eksploatacja kolejnego pokładu węgla pod zrobami ścian w uprzednio wybranych pokładach sąsiednich cechuje się specyficznym wzorcem aktywności sejsmicznej. W artykule przeanalizowano kształtowanie się aktywności sejsmicznej podczas eksploatacji ścianowej pokładu 507 w skomplikowanych warunkach geologiczno-górniczych w KWK „Ruda" Ruch Bielszowice. Dokonano porównania sejsmiczności występującej podczas eksploatacji pokładu 507 oraz wcześniejszej, w pokładach zalegających wyżej. W oparciu o metodę inwersji tensora momentu sejsmicznego wyznaczono mechanizmy ognisk silnych wstrząsów. Przeanalizowano zastosowane środki profilaktyki tąpaniowej w kontekście uwarunkowań geologiczno- górniczych towarzyszących eksploatacji pokładu 507.

EN

Induced seismicity usually accompanies the mining of hard coal seams, including those destressed by the extraction of adjacent seams. Mining of another coal seam beneath longwall goaf in previously mined adjacent seams is often characterized by a specific pattern of seismic activity. Seismicity induced during such mining is usually low due to the prior release of stress in the rock mass. The vertical distance and the time that has passed since the adjacent coal seam was mined are important. Incidental high-energy tremors may occur near the edges of previously mined coal seams surrounding the longwall panel in the mined seam. Their occurrence is associated with the redistribution of stress in the rock mass. The extraction of another coal seam may disturb the state of stress-strain equilibrium existing in the rock mass in the area of the edges of previously mined seams, thus leading to the occurrence of strong tremors. The article analyzes the seismic activity during longwall mining of seam No. 507 under complex geological and mining conditions in the Bielszowice part of the Ruda hard coal mine. Previously, multi-seam mining was carried out in this part of the deposit for many years. A comparison was made of the seismicity occurring during the mining of seam No. 507 and seams deposited above. Based on the seismic moment tensor inversion method, the mechanism of strong tremors that occurred during the mining of seam No. 507, in the area of the edges of previously mined seams Nos. 418, 501 and 502 and the top and bottom layers of the thick seam No. 504, was determined. The rock burst prevention used was analyzed against the background of the geological and mining conditions accompanying the mining of seam No. 507.

Słowa kluczowe

PL

eksploatacja ścianowa; sejsmiczność indukowana; mechanizm ognisk wstrząsów; inwersja tensora momentu sejsmicznego; profilaktyka tąpaniowa

EN

longwall mining; induced seismicity; shock focus mechanism; seismic moment tensor inversion; rock burst prevention

• Wydawca: Wyższy Urząd Górniczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 12
• Strony: 18--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Wojtecki Łukasz

• Główny Instytut Górnictwa - Państwowy Instytut Badawczy, Katowice

autor

Pakosz Rafał

• Polska Grupa Górnicza S.A., Oddział KWK Ruda Ruch Bielszowice, Ruda Śląska

Bibliografia

• 1. Aki K., Richards P.G.: Quantitative Seismology - Theory and Methods, W.H. Freeman & Co., vol. 1, 2, San Francisco 1980.
• 2. Backus G., Mulcahy M.: Moment Tensor and Other Phenomenological Description of Seismic Sources, Geophys. J. R. Astr. Soc., 1976, s. 341-361.
• 3. Dubiński J., Stec К., Bukowska M.: Geomechanical and tectonophysical conditions of mining-induced seismicity in Upper Silesian Coal Basin in Poland: a case study, Arch. Min. Sei., 2019, 64/1, s. 163-180.
• 4. Gibowicz S.J.: Mechanizm ognisk wstrząsów. Wstrząsy górnicze - mechanizm, lokalizacja i energia, Szkoła Eksploatacji Podziemnej, Szczyrk 1995, s. 5-30.
• 5. Gibowicz S.J., Kijko A.: An introduction to mining seismology. Int. Geoph. Series, 55, Academic Press, San Diego, New York 1994, s. 209-216.
• 6. Knopik M., Zuberek W.M., Wojtecki Ł.: Wieloprzyczynowość wysokoenergetycznych wstrząsów górniczych, Przegląd Górniczy, 2015, 12, s. 12-19.
• 7. Krzyżanowska A., Wojtecki Ł., Mendecki M.J., Pakosz R.: Skuteczność odprężenia pokładu węgla w świetle obserwacji mikrosejsmologicznych, Materiały Konferencyjne, Szkoła Eksploatacji Podziemnej 2023, Kraków, s. 392-404.
• 8. Kwiatek G., Martinez-Garzón P., Bohnhoff M.: HybridMT: A MATLAB/shell environment package for seismic moment tensor inversion and refinement. Seismol. Res. Lett., 2016, 87/4, s. 964-976.
• 9. Marcak H., Zuberek W.M.: Geofizyka górnicza, Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice 1994, s. 143-150.
• 10. Optymalizacja sieci sejsmologicznej w obszarze górniczym w aspekcie tworzenia nowego „Kompleksowego projektu eksploatacji pokładów zagrożonych tąpaniami w złożu KWK Ruda Ruch Bielszowice na lata 2017-2020", praca zbiorowa, Zespół Rzeczoznawców Zarządu Głównego SITG, 2017, niepublikowane.
• 11. Pakosz R., Wojtecki Ł., Mendecki M.J., Krzyżanowska A.: Identification of strong tremor causes for appropriate rock burst prevention in a hard coal mine, J. Sustain. Min., 2024, 23/2, s. 132-146.
• 12. Piecha M., Pietrzycki A., Wojtecki Ł.: Profilaktyka tąpaniowa podczas eksploatacji pokładu 506 ścianą 2 w KWK „Bielszowice", Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie, 2015, 4(248), s. 12-21.
• 13. Piecha M., Pietrzycki A., Wojtecki Ł.: Dobór profilaktyki tąpaniowej w aspekcie zagrożeń skojarzonych na przykładzie eksploatacji pokładu 504wg ścianą 003 w KWK „Ruda" Ruch „Bielszowice". Materiały Konferencji International Mining Forum 2017, Jastrzębie-Zdrój, 28-30.06.2017 r.
• 14. Pietrzycki A., Szymusiak A., Wojtecki Ł.: Aktywna profilaktyka tąpaniowa stosowana podczas eksploatacji pokładu 507 ścianą 307b w KWK „Bielszowice". Materiały Konferencji Aktualne Problemy Zwalczania Zagrożeń Górniczych, Brenna, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2012, s. 268-278.
• 15. Stec K.: Metody wyznaczania mechanizmu ognisk wstrząsów, Prace Naukowe GIG Górnictwo i Środowisko, 4/1, Katowice 2009, s. 223-237.
• 16. Stec K.: Mechanizm ogniska wstrząsu i metody jego wyznaczania, Warsztaty z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie", 2009, s. 287-305.
• 17. Stec K., Lurka A.: Charakterystyka i sejsmologiczne metody analizy aktywności sejsmicznej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, Przegląd Górniczy, 2015, 71/1, s. 83-93.
• 18. Wiejacz P.: Badania mechanizmów wstrząsów górniczych w Polsce, [w:] Badania geofizyczne w kopalniach, praca zbiorowa pod red. J. Dubińskiego, Z. Pileckiego, W. M. Zuberka, Wydawnictwo IGSMiE, Kraków, 2001, s. 25-33.
• 19. Wojtecki Ł., Dzik G.: Charakterystyka mechanizmu ognisk wysokoenergetycznych wstrząsów górotworu występujących podczas eksploatacji ścianowej pokładu 507, Przegląd Górniczy, 2013, 12, s. 17-22.
• 20. Wojtecki Ł., Gołda I.: Zagrożenie tąpaniami i profilaktyka tąpaniowa podczas eksploatacji ścianowej pokładu 507 na dużej głębokości w KWK Ruda Ruch Bielszowice, Przegląd Górniczy, 2019, 75/12, s. 10-17.
• 21. Wojtecki Ł., Knopik M., Zuberek W.M.: The influence of local fault zone on high energy tremors occurrence during longwall mining of coal seam, Acta Geophys., 2016, 64/4, s. 1164-1175.