Charakterystyczne cechy radarogramów w badaniach georadarowych górotworu wokół podziemnego wyrobiska górniczego

• Autorzy: Pilecki Z. , Harba P. , Krawiec K. , Czarny R. , Chamarczuk M. , Pilecka E. , Łątka T.

Warianty tytułu

EN

Characteristic features of radarograms from GPR investigations of rock mass around underground excavation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metoda georadarowa coraz częściej znajduje zastosowanie w badaniach jakości górotworu wokół podziemnych wyrobisk górniczych. Do podstawowych zadań badawczych należy lokalizacja pustek i stref rozluźnień, jak również większych spękań, uskoków i innych stref osłabienia. Uzyskanie użytecznych radarogramów jest trudne ze względu na wpływ wielu czynników pochodzenia górniczego zakłócających pomiar oraz względnie silne efekty fal wielokrotnych i rewerberacji. W pracy podjęto próbę sklasyfikowania refleksów na radarogramach z pomiarów GPR w podziemnych wyrobiskach górniczych. Podzielono charakterystyczne efekty na dwie grupy pochodzące od granic obiektów górniczych np.: powierzchni wyrobisk, elementów obudowy i wyposażenia wyrobisk itp. oraz od granic naturalnych o wyraźnym kontraście właściwości elektromagnetycznych, np.: pustek i stref rozluźnień, granic litologicznych, większych spękań, uskoków itp. W pracy przedstawiono przykłady takich radarogramów zarejestrowanych w badaniach wykonanych antenami 250 MHz i 100 MHz w wyrobiskach dołowych w różnych warunkach geologicznych. W podsumowaniu sformułowano uwagi dotyczące prowadzenia badań GPR w wyrobiskach górniczych w sposób możliwie efektywny.

EN

Ground Penetrating Radar (GPR) is more and more often used to determine the quality of rock-mass around underground excavations. The main purposes of using GPR underground are localization of voids and looseness zones, as well as greater discontinuities and other weak zones. High quality radarograms are hard to obtain due to influence of factors of mining origin and relatively strong effects of multi-reflected waves and reverberations. In the article various types of GPR signal reflections were identified and classified. Characteristic effects visible on radarograms were divided into two groups. First group consists of reflections from mining objects like excavation surfaces, support elements and underground infrastructures. Second group consists of reflections from natural borders of distinct contrast of electromagnetic properties like voids and looseness zones, greater fractures, faults, lithological borders and others. The article presents examples of radarograms registered in underground excavations by antennas with central frequencies 250 MHz and 100 MHz in many different geological conditions. In conclusions, remarks for effective use of GPR method in underground excavations were formulated.

Słowa kluczowe

PL

metoda georadarowa; radarogramy; refleksy; sygnały zakłócające; wyrobisko górnicze; górotwór

EN

ground penetrating radar; reflecting signal; radarogram; distorting signal; underground excavation; rock mass

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 72, nr 5
• Strony: 86--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Pilecki Z.

• IGSMiE PAN w Krakowie

autor

Harba P.

• IGSMiE PAN w Krakowie

autor

Krawiec K.

• IGSMiE PAN w Krakowie

autor

Czarny R.

• IGSMiE PAN w Krakowie

autor

Chamarczuk M.

• IGSMiE PAN w Krakowie

autor

Pilecka E.

• Politechnika Krakowska w Krakowie

autor

Łątka T.

• IGSMiE PAN w Krakowie

Bibliografia

• 1. Annan A.P.: Ground Penetrating Radar, Principles, Procedures and Applicationes. Sensors and Software Inc., Mississauga,2003, Kanada.
• 2. Annan A.P. , Davis J.L.: Impulse radar sounding in permafrost. Radio Science Vol. 11, Issue 4, 2003,1976, 383–394.
• 3. Karczewski J., Ortyl Ł., Pasternak M.: Zarys Metody Georadarowej, Wydawnictwa AGH, Kraków 2011.
• 4. Kirsch R.: Groundwater geophysics a tool for hydrogeology. Springer-Verlag Berlin, 2006.
• 5. Lehmann F., Green A.G.: Semiautomated georadar data acquisition in three dimensions. Geophysics vol. 64, 1999, 719-731.
• 6. Monaghan W.D., Trevits M.A., Sapko M.J.: Evaluation of Mine Seals Using Ground Penetrating Radar. Proc. of 18th EEGS Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems (extended abstract), 2005.
• 7. Noon D.: Stepped-frequency radar design and signal processing enhances ground penetrating and resolution performance. Rozprawa doktorska, Uniw. Queensland, 1996.
• 8. Popiołek E., Pilecki Z., Karczewski J., Ziętek J., Kłosiński J., Baranowski A., Pilecka E., Ortyl Ł., Pszonka J., Krawiec K.,: Wpływ rozdzielczości metod falowych na efektywność rozpoznania granic nieciągłości osuwiska, (Pilecki Z. red.). Agencja Wydawniczo-Poligraficzna „ARTTEKST”, Kraków, 98, 2008.
• 9. White H., du Plessis A., Noble K., Treloar M.,: Routine Application of Radar in Underground Mining Applications. Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems 1999, 197-206.

Uwagi

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