Fenomen Ψ w sejsmiczności górniczej

• Autorzy: Urban P.

Warianty tytułu

EN

The phenomenon Ψ in mining seismicity

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Fenomen Ψ, w budowie modelu EEPAS (Every Earthquake a Precursor According to Scale), zaliczany do długoterminowych prekursorów trzęsień ziemi od wielu lat wykorzystywany jest w sejsmologii naturalnej do prognozy wystąpienia silnego trzęsienia. Pozwala on zobrazować skokowy wzrost poziomu sejsmiczności występujący na badanym obszarze, na długo przed wystąpieniem dużego wstrząsu. Wzrost ten przedstawiony jest poprzez zmianę poziomu magnitudy oraz wskaźnika sejsmiczności. W artykule przeanalizowano wstrząsy indukowane pracami górniczymi z kopalni „Rudna” z oddziałów G-1/7, G-3/4, G-4/5, G-8/2 w celu sprawdzenia możliwości wystąpienia Ψ-fenomenu w sejsmologii górniczej. Proces sejsmogeniczny w kopalniach znacząco różni się od mechanizmów sejsmogenezy trzęsień naturalnych. Sejsmiczność w kopalniach ściśle związana jest z prowadzoną eksploatacją górniczą, wstrząsy zazwyczaj występują w pobliżu przodka, a lokalizacja wstrząsów zmienia się wraz ze zmianą miejsca eksploatacji. Pomimo tych różnic analiza pokazuje, że Ψ-fenomen występuje również w sejsmiczności indukowanej. Dalsze badania pozwolą ustalić możliwość zastosowania tego fenomenu w analizie zagrożenia sejsmicznego.

EN

The phenomenon Ψ, in the construction of the model EEPAS (Every Earthquake a Precursor According to Scale), counted among long-term precursors of earthquakes, is used since many years in natural seismology for the prediction of strong earthquake occurrence. It allows to illustrate the step increase of the seismicity level occurring in the investigated area for a long time before the occurrence of a big tremor. This increase is presented through the change of the magnitude level and seismicity index. In the article tremors induced by mining operations from the ”Rudna” mine from the districts G-1/7, G-3/4, G-4/5, G-8/2 were analyzed in order to check the possibility of Ψ-phenomenon occurrence in mining seismology. The seismogenic process in mines considerably differs from the mechanism of natural earthquake seismogenesis. Seismicity in mines is strictly connected with the conducted mining exploitation, tremors usually occur in the vicinity of the face, and the location of tremors changes along with the change of the exploitation site. In spite of these differences the analysis shows that the Ψ-phenomenon occurs also in the induced seismicity. Further investigations will allow to determine the possibility of application of this phenomenon in the analysis of the seismic hazard.

Słowa kluczowe

PL

sejsmologia górnicza; zagrożenie sejsmiczne; prognozowanie zjawisk sejsmicznych; prekursoryczny wzrost skali; kopalnia miedzi

EN

mining seismology; seismic hazard; prediction of seismic phenomena; precursory scale increase; copper mine

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 68, nr 5
• Strony: 23--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz.

Twórcy

autor

Urban P.

• Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk, Warszawa

Bibliografia

• 1. Gibowicz S.J.: An anatomy of a seismic sequence in a deep gold mine, Pure Appl. Geophys. 150, 393÷414, 1997.
• 2. Evison F.F.: Fluctuations of seismicity before major earthquakes, Nature 266, 710÷712, 1997.
• 3. Evison F.F.: Precursory seismic sequences in New Zealand, New Zealand J. Geol. Geophys. 20, 129÷141, 1977.
• 4. Evison F.F.: The precursory earthquake swarm, Phys. Earth Planet. Inter. 15, 19÷23, 1977.
• 5. Evison F.F.: Multiple earthquake events at moderate-tolarge magnitudes in Japan, J. Phys. Earth 29, 327÷339, 1981.
• 6. Evison F.F.: Generalised precursory swarm hypothesis, J. Phys. Earth 30, 155÷170, 1982.
• 7. Evison F.F.: On the Existence of Earthquake Precursors, Ann. Geofis. 42, 763÷770, 1999.
• 8. Evison F.F., Rhoades D.A.: The precursory earthquake swarm in New Zealand: Hypothesis tests, New Zealand J. Geol. Geophys. 36, 51÷60, 1993.
• 9. Evison F.F., Rhoades D.A.: The precursory earthquake swarm in New Zealand: Hypothesis tests II, New Zealand J. Geol. Geophys. 40, 537÷547, 1997.
• 10. Evison F.F., Rhoades D.A.: Long-term Seismogenic Process for Major Earthquakes in Subduction Zones, Phys. Earth Planet. Inter. 108, 185÷199, 1998.
• 11. Evison F.F., Rhoades D.A.: The Precursory Earthquake Swarm and the Inferred Precursory Quarm, New Zealand J. Geol. Geophys. 42, 229÷236, 1999.
• 12. Evison F.F., Rhoades D.A.: The Precursory Earthquake Swarm in Greece, Ann. Geofis. 43, 991÷1009, 2000.
• 13. Evison F.F., Rhoades D.A.: Model of Long-term Seismogenesis, Ann. Geofis. 44, 81÷93, 2001.
• 14. Evison F.F., Rhoades, D.A.: Precursory Scale Increase and Long-term Seismogenesis in California and Northern Mexico, Ann. Geophys. 45, 479÷495, 2002.
• 15. Evison F.F., Rhoades D.A.: Demarcation and Scaling of Long-term Seismogenesis, Pure Appl. Geophys. 161, 21÷45, 2004.
• 16. Evison F.F., Rhoades D.A.: Long-term Seismogenesis and SelfOrganized Criticality, Earth Planets Space 56, 749÷760, 2004.
• 17. KanamoriH.: Earthquake prediction: an overview. [W:] Int. Handboook of Earthquake and Eng. Seismology. Part. B,. (ed. Lee, Kanamori, Jennings, Kisslinger), Int. Geoph. Series, Academic Press, Amsterdam, Boston, New York., vol. 81B, 1205÷1216.
• 18. Kijko A.: Keynote lecture: seismic hazard assessment in mines. In: S.J. Gibowicz and S. Lasocki (ed.), Rockbursts and Seismicity in Mines, Balkema, Rotterdam, 247÷256, 1997.
• 19. Lasocki S.: Some estimates of rockburst danger in underground coal mines from energy distribution of M.A. events. Proc. 4th Conf. Acoustic Emission/Microseismic Activity in Geologic Structures and Materials (H.R. Hardy Jr., ed.), Trans Tech Publications, Clausthal, pp 617÷633, 1989.
• 20. Lasocki S.: Predykcja silnych wstrzasów górniczych. Zesz. Nauk. AGH 1360, s. Geofizyka Stosowana 7, s.110, 1990. (Prediction of strong mining tremors).
• 21. Lasocki S.: Non–Poissonian structure of mining induced seismicity, Acta Montana, 84, 51÷58, 1992.
• 22. Lasocki S.: Weibull distribution for time intervals between mining tremors, Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sci. M–16 (245), 241÷260, 1992.
• 23. Lasocki S.: Statystyczna analiza zagrożenia sejsmicznego. [W:] „Badania Geofizyczne w Kopalniach” (J. Dubiński, Z. Pilecki, W. Zuberek, red.). Wyd. IGSMiE PAN, Kraków, ss. 153÷162, 2001.
• 24. Lasocki S.: Probabilistic Analysis of Seismic Hazard Posed by Mining Induced Events, In: Y. Potvin, M. Hudyma (ed.), The Sixth International Symposium on Rockbursts and Seismicity in Mines „Controlling Seismic Risk” Proceedings, ACG, Perth, 151÷156, 2005.
• 25. Marcak H.: Metody konstrukcji modeli matematycznych przewidywania tąpań w kopalniach, w oparciu o pomiary mikrosejsmologiczne, Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sc. M-1 (97), 77÷87, 1976.
• 26. Marcak H.: Statystyczne modele interpretacji wyników pomiarów geofizycznych z kopalń dla prognozowania stanu zagrożenia tąpaniami. Archiwum Górnictwa 22, 1977.
• 27. Mortimer Z., Lasocki S.: Studies of fractality of epicenter distribution geometry in mining induced seismicity, Acta Montana A10, 102, 31÷37, 1996.
• 28. Orlecka-Sikora B., Lasocki S.: Clustered structure of seismicity from the Legnica-Głogów Copper District, Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sci. M-24, 340, 105÷119, 2002.
• 29. Orlecka-Sikora B., Lizurek G., Rudziński Ł.: Statyczny Transfer Naprężeń w procesie sejsmogenicznym na przykładzie kopalni „Rudna”, Przegląd Górniczy Nr 6 (1063) Tom 66 (CVII) 76÷85, 2011.
• 30. Page E.S.: Continuous inspection schemes, Biometrika, 41, 100÷114, 1954.
• 31. Rikitake T.: Earthquake Precursors, Bull. Seismol. Soc. Am. 65, 1133÷1162, 1975.
• 32. Węglarczyk S., Lasocki S.: Studies of short and long memory in mininginduced seismic processes. Acta Geophysica 57, 696÷715, 2009.

Uwagi

Praca ta została wykonana w ramach projektu badawczego N N525393539, finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w latach 2010÷2012.