Ocena zachowania się uskoku w sąsiedztwie eksploatacji w aspekcie zagrożenia sejsmicznego

• Autorzy: Burtan Z. , Chlebowski D. , Cieślik J. , Zorychta A.

Warianty tytułu

EN

An analysis of fault behavior in the proximity of mining operation in the context of seismic hazard

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule, na podstawie programu obliczeniowego bazującego na metodzie elementów skończonych, przeprowadzono numeryczne modelowanie eksploatacji w sąsiedztwie uskoku. Przyjęto, że uskok stanowi pojedyncza nieciągłość w postaci płaszczyzny zorientowanej pionowo, a warunki na stykających się powierzchniach definiuje prawo tarcia Coulomba. Rezultaty obliczeń dotyczyły reakcji uskoku na dodatkowe obciążenie wywołane eksploatacją górniczą, a także odnosiły się do wpływu zjawisk zachodzących w płaszczyźnie uskoku na bezpośrednie otoczenie pola eksploatacji. Zachowanie się uskoku analizowano w funkcji rozwoju eksploatacji opierając się na rozkładach naprężeń stycznych i poślizgu wraz z ich zasięgiem w płaszczyźnie uskoku oraz energii zdyssypowanej wskutek tarcia. Z kolei wpływ uskoku na jego otoczenie oceniano na podstawie zmian gęstości całkowitej energii odkształcenia sprężystego. Rezultaty przeprowadzonego modelowania numerycznego pozwoliły na sformułowanie wniosków dotyczących prowadzenia eksploatacji w sąsiedztwie dyslokacji tektonicznych w aspekcie kształtowania się poziomu zagrożenia sejsmicznego.

EN

This article concerns numerical modeling of the impact of mining operations on fault behavior, carried out on the basis of a calculation program based on the finite element method. It was assumed that the fault is a single discontinuity in the form of a vertically-oriented plane, and the conditions in which surfaces merge are defined by the right of the Coulomb friction. On the one hand, the calculations are related to the fault’s response to additional weight resulting from mining operations, and on the other, they are related to the impact that occurrences in the fault’s plane had on the immediate surroundings of the extraction center. The behavior of the fault was analyzed based on distributions in the plane of shear stress and slip, together with their range and energy dissipated due to friction. In turn, the impact of the fault on its immediate environment was analyzed based on variations in the total energy density of elasticity. The results of numerical modeling made it possible to draw conclusions concerning mining operation in the proximity of tectonic dislocations in the context of seismic hazard’s levels.

Słowa kluczowe

PL

geomechanika; eksploatacja podziemna; uskoki; wstrząsy górnicze

EN

geomechanics; exploitation of underground; faults; mining tremors

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 99
• Strony: 185--197
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Burtan Z.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Chlebowski D.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Cieślik J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Zorychta A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• 1. Abaqus v6.8 2008. Theory Manual. Dassault Systèmes Simulia Corp. Providence. USA.
• 2. Burtan, Z. 2012. Wpływ eksploatacji w rejonach zaburzeń uskokowych o dużych zrzutach na kształtowanie się zagrożenia sejsmicznego w kopalniach Legnicko Głogowskiego Okręgu Miedziowego. Rozprawy Monografie nr 247. Kraków: Wyd. AGH.
• 3. Burtan i in. 2010 – Burtan, Z., Zorychta, A. i Chlebowski, D. 2010. Sejsmiczność tektoniczna jako przesłanka zmian w zasadach i rygorach prowadzenia robót górniczych w polu G-4/6 O/ZG „Rudna”. Mat. Szkoły Eksploatacji Podziemnej 2010. Kraków.
• 4. Goszcz, A. 2004. Wybrane problemy zagrożenia sejsmicznego i zagrożenia tąpaniami kopalniach podziemnych. Biblioteka. Szkoły Podziemnej Eksploatacji Złóż. Kraków: Wyd. Nauka Technika.
• 5. Walczak, J. 1977. Wytrzymałość materiałów oraz podstawy teorii sprężystości. Warszawa: PWN.
• 6. Zorychta, A. 2001. Wpływ zaburzeń uskokowych na kształtowanie się stanu zagrożenia tąpaniami w kopalniach LGOM. Kwartalnik Cuprum nr 21.
• 7. Zuberek, W. 1993. Wpływ tektoniki na występowanie sejsmiczności indukowanej eksploatacją górniczą. Sympozja i Konferencje nr 6. Szkoła Podziemnej Eksploatacji złóż. PAN, Kraków.

Uwagi

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