PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Sejsmo-grawitacyjne sygnatury wstrząsów górniczych w ciągłych zapisach siły ciężkości grawimetrów pływowych gPhoneX

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Seismo-gravity signatures of mining tremors in continuous recordings of gravity by tidal gravimeters gPhoneX
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
W artykule przedstawiono wyniki obserwacji zmian pola grawitacji ziemskiej rejestrowanych w czasie występowania wstrząsów górotworu wywołanych podziemną eksploatacją węgla na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Zmiany pola grawitacji rejestrowane są w sposób ciągły przez dwa grawimetry pływowe gPhoneX zainstalowane w dwóch, różnych pod względem sejsmiczności górniczej rejonach Zagłębia. Jeden z grawimetrów zainstalowano w południowej części GZW, w rejonie kopalni ROW w Rybniku. Na tym obszarze odbywa się intensywna eksploatacja pokładów węgla na głębokości około 1 km. Ogniska wstrząsów powodowanych eksploatacją znajdują się w odległościach epicentralnych od 0 do 3 km od miejsca instalacji stacji grawimetrycznej, tj. w bliskim polu falowym zdarzeń sejsmicznych. Drugi grawimetr rejestruje zmiany siły ciężkości w północnej części GZW, na terenie pogórniczym w Katowicach, gdzie eksploatacja została dawno zakończona. Zarejestrowane przez ten instrument antropogeniczne zdarzenia sejsmiczne pochodzą z odległości od kilku do kilkudziesięciu kilometrów - z obszaru odległych aktywnych kopalń węgla, a tym samym z pola dalekich zdarzeń sejsmicznych. Celem artykułu jest analiza zbioru danych sygnałów sejsmo-grawitacyjnych pochodzących od wstrząsów górniczych zarejestrowanych przez grawimetry w okresie blisko 14 miesięcy, od listopada 2018 r. do grudnia 2019 r. w aspekcie ich przydatności do badania ruchów górotworu wywołanych sejsmicznością towarzyszącą eksploatacji. Wykonywane za pomocą układu grawimetrów pływowych mogą istotnie wzbogacić informację sejsmologiczną uzyskiwaną z tradycyjnych górniczych sieci sejsmologicznych w przedziale bardzo niskich częstotliwości ruchów górotworu.
EN
The article presents the results of observations of changes in the Earth’s gravity field recorded during the occurrence of rock mass shocks caused by underground coal mining in the Upper Silesian Coal Basin. Changes in the gravitational field are recorded continuously by two gPhoneX tidal gravimeters installed in two regions of the USCB, different in terms of mining seismicity. One of the gravimeters was installed in the southern part of the USCB, near the ROW mine in Rybnik. Intensive exploitation of coal seams takes place in this area at a depth of about 1 km. The foci of mining tremors are located at distances from 0 to 3 km from the place of installation of the gravimetric station, i.e. in the near field of seismic events. The second gravimeter records changes in gravity in the northern part of the USCB, in the post-mining area in Katowice, where exploitation has ended. The anthropogenic seismic events recorded by this instrument come from a distance of several to several dozen kilometers - from the area of distant active coal mines, and thus from the distant field of seismic events. The purpose of the article is to analyze the set of seismo-gravity signals coming from mining tremors recorded by gravimeters over a period of almost 14 months, from November 2018 to December 2019 in the aspect of their usefulness for the study of mining induced rock mass movements. Due to their distinctness, observations conducted by tidal gravimeters system can significantly enrich seismological information obtained from traditional mining seismological in a very low frequency range of rock mass motions.
Słowa kluczowe
Czasopismo
Rocznik
Strony
37--44
Opis fizyczny
Bibliogr. 31 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
  • Główny Instytut Górnictwa, Katowice
Bibliografia
  • [1] BATTAGLIA M., GOTTSMAN J., CARBONE D., FERNANDEZ J. 2008 - 4D volcano gravimetry. Geophysics 73(6):WA3-WA18. https://doi.org/10.1190/1.2977792
  • [2] BUŁA Z., KOTAS A. 1994 - Geological atlas of the Upper Silesian Coal Basin. Wydawnictwa Geologiczne. Warszawa.
  • [3] DUBIŃSKI J., STEC K., BUKOWSKA M. 2019 - Geomechanical and tectonophysical conditions of mining-induced seismicity in the Upper Silesian Coal Basin in Poland: A case study. Archives of Mining Sciences 64(1):163-180.
  • [4] FAJKLEWICZ Z. 1977b - Microgravity aspects of mine tremors generation. Rockbursts and seismicity in mines. Edited by S.I. Gibowicz, S. Lasocki. A.A. Balkema/Rotterdam/Brookfield (331-336).
  • [5] FAJKLEWICZ Z. 1981b - First attempts at forecasting rock burst in mines by microgravimetry method. 43 rd Meetnig of EAEG. Lido Island Venice May 26-29, Abstracts of Papers (47).
  • [6] FAJKLEWICZ Z. 1981c - Pierwsze próby prognozowania wstrząsów górniczych metodą mikrograwimetryczną. „Przegląd Górniczy” nr 10 (517-525).
  • [7] FAJKLEWICZ Z. 1983b - Rock-burst forecasting and genetic research in coal-mines by microgravimetry method. Geophysical Prospecting, V.31, No 5 (748-765).
  • [8] FAJKLEWICZ Z. 1990b - Microgravimetric prediction for mine tremors and destabilization process in the rock mass. Advances in Coal Geophysics, Editor R.K. Verma, AEG-India, Hyderabad (11-18).
  • [9] FAJKLEWICZ Z. 1983b - Rock-burst forecasting and genetic research in coal-mines by microgravimetry method. Geophysical Prospecting, V.31, No 5 (748-765).
  • [10] FAJKLEWICZ Z., JAKIEL K., OSTROWSKI C. 1986a - Results of prediction of rock bursts and rockmass deformations by the microgravity method. Society of Mining Engineers USA, Annual Bound Volume of Transactions (271-279).
  • [11] GODEY S., BOSSU R., GUILBERT J., MAZET-ROUX G. 2006 - The Euro-Mediterranean Bulletin: A Comprehensive Seismological Bulletin at Regional Scale. Seismological Research Letters vol. 77, no 4 July/August.
  • [12] KARWASIECKA M. 1996 - Atlas Geotermiczny Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa.
  • [13] KOTYRBA A., MICHALAK J. 1987 - Geotermia GZW i perspektywy jej wykorzystania. Mat. III Konf. Nauk. Tech. Energia i jej wpływ na rozwój gospodarki narodowej. JEN, Warszawa.
  • [14] KOTYRBA A., BALICKI A., KORTAS L. 2005 - Zmiany regionalnego pola grawitacji w północnej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego w latach 2002-2003. „Przegląd Geologiczny” nr 4, p. 299-305.
  • [15] KOTYRBA A. 2014 - Czasowe zmiany pola siły ciężkości w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym i ich związek z eksploatacją górniczą. „Przegląd Górniczy” nr 5, p. 48-57.
  • [16] LYNESS D. 1985 - The gravimetric detection of mining subsidence. Geophysical Prospecting, 33 p. 567-576.
  • [17] MUTKE G., KOTYRBA A., LURKA A., OLSZEWSKA D., DYKOWSKI P., BORKOWSKI A., ARASZKIEWICZ A., BARAŃSKI A. 2019 - Upper Silesian Geophysical Observation System - a unit of the EPOS project. Journal of Sustainable Mining Volume 18, Issue 4, p. 198-207.
  • [18] MARCAK H., MUTKE G. 2013 - Seismic activation of tectonic stresses by mining. Journal of Seismology Vol. 17, Issue 4, p.1139-1148.
  • [19] Micro-g LaCoste 2013a - gPhoneX. Version 4.0.01, PN: 115-550-002E. 01 October 2013.
  • [20] Micro-g LaCoste 2013b - gMonitor Gravity Data Acquisition and Processing Software User’s Manual. Version 2.0. PN: 115-550-001B. 01 October 2013.
  • [21] Micro-g LaCoste 2016 - Odin Leveling Platform Operation Manual. PN: 115-550-004A. 15 July 2016.
  • [22] MUTKE G., DUBIŃSKI J. 2016 - Seismic intensity induced by mining in relations to weak earthquakes. Proc. of the 24th World Mining Congress. Part. Underground Mining. Rio de Janeiro, p. 399-407.
  • [23] NIEBAUER T.M., MACQUEEN J., ALIOD D., FRANCIS O. 2011 - Monitoring earthquakes with gravity meters. Geodesy and Geodynamics 2(3):71-75.
  • [24] SOŚNICA K., ROHM W., BOSY J., ZAJDEL R., HADAS T., KAPŁON J., KUDŁACIK I., PAWLUSZEK K., SIERNY J., ILIEVA M., BORKOWSKI A., KRYŃSKI J., DYKOWSKI P., MUTKE G., KOTYRBA A., OLSZEWSKA D. 2018 - Monitoring of Earth surface displacements using integrated multi-GNSS, gravity, seismic, and InSAR data in the framework of GGOS-PL++. 42nd COSPAR Scientific Assembly. Held 14-22 July Pasadena, CA, USA, p. 37-18.
  • [25] STEC K. 2007 - Aktywność sejsmiczna Górnośląskiego Zagłębia Węglowego - 30 lat ciągłej obserwacji przez Górnośląska Regionalną Sieć Sejsmologiczną. „Przegląd Górniczy” nr 7-8, p.14-22.
  • [26] SUGIHARA M., NAWA K., NISHIA Y., ISHIDOA T., SOMA N. 2013 - Continuous gravity monitoring for CO2 geo-sequestration. Elsevier Energy Procedia 37, p. 4302–4309.
  • [27] SUGIHARA M., ISHIDO T. 2008 - Geothermal reservoir monitoring with a combination of absolute and relative gravimetry. Geophysics 73: WA p. 37-47.
  • [28] SZCZERBOWSKI Z. 2003 - Surface deformations and changes in gravity - relations in the conditions of the exploited rock mass. Biblioteka Eksploatacji Podziemnej. IGSMiE PAN, Kraków.
  • [29] WIERZCHOWSKA Z. 1981 - Regionalna Sieć Mikrosejsmologiczna na Górnym Śląsku, „Przegląd Górniczy” nr 5, p. 222-228.
  • [30] www.grss.eu
  • [31] www.emsc-csem.org
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-a4325eb2-368f-467d-9630-5ca711acff54
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.