Skomplikowany mechanizm pękania górotworu w warunkach działania kopalni głębinowej na podstawie zjawiska sejsmicznego z ZG „Rudna” w Polkowicach

• Autorzy: Talaga A. , Koziarz E. , Rudziński Ł.

Warianty tytułu

The complex source mechanism of induced seismic event occurred in the underground copper mine Rudna Polkowice, Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Sejsmiczność indukowana działalnością górniczą związana jest z występowaniem specyficznych zagrożeń. Do największych z nich należą uszkodzenia wyrobisk górniczych, skutkujące niebezpieczeństwem dla pracowników oraz znajdującej się w obszarze źródłowym infrastruktury. Obecnie nie istnieje skuteczna metoda prognozowania zjawisk sejsmicznych odpowiedzialnych za tego typu zagrożenie. Wykorzystując metody sejsmologiczne możemy jednak zrozumieć fizyczną naturę procesów ich powstawania. Jedną z metod jest analiza mechanizmów wstrząsów górniczych. W artykule zaprezentowano możliwy proces pękania górotworu towarzyszący silnemu zjawisku sejsmicznemu, zaobserwowanemu na terenie kopalni miedzi „Rudna” w Polkowicach. Wykorzystując zapisy sejsmiczne z dwóch niezależnych sieci sejsmologicznych zaproponowaliśmy możliwe wyjaśnienie obserwowanych skutków wstrząsu górotworu.

EN

Seismicity induced by mining workings is associated with many hazards. Seismicity is the greatest threat and corresponding rock burst phenomena linked with possible tunnels destructions in the vicinity of the source of the tremor. Nowadays there is no effective method which allows to forecast such kind of hazardous events. Using seismological methods however, we are ready to understand the physical properties of the seismic sources. One of the method is an analysis of the seismic source mechanisms of tremors induced by mining. This paper deals with this issue. We present the possible complex process of rock fracture inside the source of the strong seismic event occurred in Rudna copper mine in Polkowice, Poland. Based on seismic signals recorded by two independent seismological networks we suggest a possible explanation of the effects observed inside mining panels.

Słowa kluczowe

PL

sejsmologia górnicza; mechanizmy ognisk zjawisk sejsmicznych; inwersja tensora momentu sejsmicznego

EN

mining seismology; focal mechanism; seismic moment tensor inversion

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 73, nr 4
• Strony: 34--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Talaga A.

• KGHM Polska Miedź S.A., Zakłady Górnicze Polkowice

autor

Koziarz E.

• KGHM Polska Miedź S.A., Zakłady Górnicze Polkowice

autor

Rudziński Ł.

• Instytut Geofizyki PAN, Warszawa

Bibliografia

• [1] AWAD, H., KWIATEK G. 2005 - Focal mechanism of earthquakes from the June 1987 swarm in Aswan, Egypt, calculated by the moment tensor inversion, Acta Geophys. Pol. 53, 3, s. 275-291.
• [2] CESCA S., HEIMANN S., STAMMLER K., DAHM T. 2010 - Automated procedure for point and kinematic source inversion at regional distances, J. Geophys. Res. 115, B6, B06304, DOI: 10.1029/2009JB006450.
• [3] DZIEWOŃSKI A., CHOU T. A., WOODHOUSE J. H. 1981 - Determination of earthquake source parameters from waveform data for studies of global and regional seismicity. J. Geophys. Res., 862825-2852, DOI: 10.1029/JB086iB04p02825.
• [4] FITCH, T.J., MCCOWAN D.W., SHIELDS M.W. 1980 - Estimation of seismic moment tensor from teleseismic body wave data with applications to intraplate and mantle earthquakes, J. Geophys. Res. 85, B7, 3817-3828, DOI: 10.1029/JB085iB07p03817.
• [5] GIBOWICZ S.J., KIJKO A. 1994 - Introduction to mining seismology. Academic Press, San Diego.
• [6] GRAD, M., JENSEN S.L., KELLER G.R., GUTERCH A., THYBO H., JANIK T., TIIRA T., YLINIEMI J., LUOSTO U., MOTUZA G. 2003 - Crustal structure of the trans-European suture zone region along POLONAISE’97 seismic profile P4, J. Geophys. Res. 108, doi: 10.1029/2003JB002426.
• [7] HASEGAWA H. S., WETMILLER R. J, GENDZWILL D. J. 1989 - Induced seismicity in mines in Canada–An overview, Pure Appl. Geophys. 129, 423–453.
• [8] HASKELL N.A. 1953 - The dispersion of surface waves on multilayered media, Bull. Seismol. Soc. Am. 43, 1, 17-34.
• [9] KOZIARZ E., SZŁAPKA M. 2010 - Kierunki dalszego rozwoju informatycznego systemu do bezpośredniej lokalizacji zjawisk dynamicznych w O/ZG „Rudna” KGHM „Polska Miedź” SA. „Wiadomości Górnicze”, nr 3, s. 159-174.
• [10] KRÓL M. 1998 - Zastosowanie tensora momentu sejsmicznego oraz analizy widmowej fal sejsmicznych do badania ognisk wstrząsów z rejonu kopalni miedzi „Polkowice-Sieroszowice”. Praca doktorska. Biblioteka Instytutu Geofizyki PAN, Warszawa.
• [11] KWIATEK G., MARTINEZ-GARZON P., BOHNHOFF M. 2016 - HybridMT: A MATLAB/shell environment package for seismic moment tensor inversion and refinement. Seismol. Res. Lett. 87 (4), DOI: 10.1785/0220150251.
• [12] LIZUREK, G., WIEJACZ P. 2011 - Moment tensor solution and physical parameters of selected recent seismic events at Rudna Copper Mine, in Geophysics in Mining and Environmental Protection, A. F. Idziak and R. Dubiel (Editors), Geoplanet: Earth and Planetary Sciences 2, Springer, Heidelberg, Germany, doi: 10.1007/978-3-642-19098_12.
• [13] LIZUREK G., PLASIEWICZ B., RUDZIŃSKI Ł. 2015 - Mining Induced Seismic Event on an Inactive Fault. Acta Geophysica 63, 1: 176-200, doi: 10.2478/s11600-014-0249-y.
• [14] RUDZIŃSKI Ł. 2013 - Rozwiązanie mechanizmu zjawiska sejsmicznego poprzez inwersję sejsmogramów, „Przegląd Górniczy” nr 5.
• [15] RUDZIŃSKI Ł., LIZUREK G. 2015 - Mechanizm zjawiska sejsmicznego oraz tąpnięcia w OZG Rudna w Polkowicach z 19.03.2013 r. z wykorzystaniem lokalnych i regionalnych sieci sejsmologicznych 2015, „Czasopismo Naukowo-Techniczne Górnictwa Rud” nr 3 (76), Wrocław, s. 61-72.
• [16] RUDZIŃSKI Ł., SIMONE C., LIZUREK G. 2016 - Complex Rupture Process of the 19 March 2013, Rudna Mine (Poland) Induced Seismic Event and Collapse in the Light of Local and Regional Moment Tensor Inversion SEISMOLOGICAL RESEARCH LETTERS, Vol 87, pp: 274-284 doi:10.1785/0220150150.
• [17] RUDZIŃSKI Ł., MIREK K., MIREK J. 2016a- Source mechanism analysis of strong induced seismic event and its influence on ground deformation observed by InSAR technique. EGU General Assembley 2016, Wiedeń, Austria (poster).
• [18] RYDZEWSKI A. 1996 - Historia odkrycia nowego zagłębia miedziowego. W: Monografia KGHM Polska Miedź S.A. Lubin, s. 29-36.
• [19] SEN A.T., CESCA S., BISCHOFF M., MEIER T., DAHM T. 2013 - Automated full moment tensor inversion of coal mining-induced seismicity, Geophys. J. Int. 195, 1267–1281, doi: 10.1093/gji/ggt300.
• [20] STEC K. 2009 - Methods for Determining the Mechanism of Tremors Foci (Metody wyznaczania mechanizmu ognisk wstrząsów). Prace Naukowe GIG „Górnictwo i Środowisko”, Katowice, 4,1: 223–236.
• [21] WESSEL P., SMITH W.H.F. 1998 - New, improved version of Generic Mapping Tools released, Eos Trans. AGU 79, 579.
• [22] WIEJACZ, P. 1992 - Calculation of seismic moment tensor for mine tremors from the Legnica-Głogów Copper Basin, Acta Geophys. Pol. 40, 2, 1992, s. 103-122.
• [23] WOJTECKI Ł., DZIK G. 2013 - Charakterystyka mechanizmu ognisk wysokoenergetycznych wstrząsów górotworu występujących podczas eksploatacji ścianowej pokładu 507, „Przegląd Górniczy” nr 12.
• [24] ZAHRADNÍK, J., GALLOVIČ, F., SOKOS, E., SERPETSIDAKI, A., TSELENTIS, G-A. 2008 - Quick fault-plane identification by a geometrical method: application to the Mw6.2 Leonidio earthquake, January 6, 2008, Greece. Seismol. Res. Letters 79, 653-662.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).