Metoda wyznaczania parametrów drgań generowanych aktywnością sejsmiczną towarzyszącą podziemnej eksploatacji złóż

• Autorzy: Stolecki Lech , Osada Edward , Jaśkiewicz-Proć Izabela , Kurpiński Grzegorz , Seta Mateusz

Warianty tytułu

EN

Method for the determination of tremor parameters generated by seismic activity accompanying underground deposit exploitation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym artykule przedstawiono opracowaną automatyczną metodę wyznaczania amplitud przyspieszenia drgań powierzchni terenu w rejonie podziemnych kopalń rud miedzi. Powierzchnia terenu w rejonie takich kopalń poddawana jest wpływom prowadzonej eksploatacji. Jednym z czynników, mogących powodować uszkodzenia zabudowy powierzchniowej, są oddziaływania dynamiczne, generowane aktywnością sejsmiczną górotworu. Do oceny tych oddziaływań przede wszystkim wykorzystuje się powierzchniowe pomiary drgań gruntu. Monitoring sejsmiczny, zlokalizowany na powierzchni terenu, umożliwia gromadzenie i analizę rejestracji drgań. Wzrost świadomości społecznej, dotyczący ochrony środowiska oraz negatywnych oddziaływań przemysłu na zdrowie ludzi, wymusza na przedsiębiorcach informowanie społeczeństwa o skutkach prowadzonej działalności. Potrzeba udostępniania informacji ma także odzwierciedlenie w realizowanych pracach naukowych. Przykładem takiego projektu jest ASMOW – „Automatyczny system monitorowania wpływów wysokoenergetycznych wstrząsów sejsmicznych na powierzchnię terenu z wykorzystaniem obserwacji satelitarnych GNSS/PSInSAR oraz pomiarów sejsmicznych” (nr POIR.04.01.04-00-0056/17), wykonywanego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020. Celem projektu było opracowanie platformy informatycznej, informującej o lokalnych oddziaływaniach przemysłu na środowisko. W ramach prowadzonych prac badawczych powstał zintegrowany system pomiarowy, składający się z platform geodezyjnych oraz sieci sejsmicznej, umożliwiający między innymi wyznaczanie oraz wizualizację parametrów drgań gruntu, generowanych wysokoenergetycznymi wstrząsami sejsmicznymi (M>3,0).

EN

This article presents the developed automatic method of determining the amplitudes of acceleration of ground surface vibrations in the area of underground copper ore mines. The area of land in the vicinity of such mines is subject to the influence of exploitation. One of the factors that may cause damage to buildings is dynamic impact generated by the seismic activity of the rock mass. To assess these impacts surface measurements of ground vibrations are used. Seismic monitoring located on the surface enables the collection and analysis of ground vibration recordings. The growing public awareness of environmental protection and the negative impact of industry on human health forces entrepreneurs to inform the public about the effects of their activities. The need to share information is also reflected in the ongoing scientific work. An example of such a project is ASMOW – "An integrated monitoring system for high-energy paraseismic events based on GNSS and PSInSAR satellite data and seismic sensors." (No.POIR.04.01.04-00-0056 / 17) carried out under the Intelligent Development Operational Program 2014 -2020. The aim of the project was to develop an IT platform informing about the local impacts of underground mining on the environment. As part of the research, an integrated measurement system was created, consisting of geodetic platforms and a seismic network, enabling, among others, the determination and visualization of parameters of ground vibrations generated by high-energy seismic tremors (M> 3.0).

Słowa kluczowe

PL

eksploatacja podziemna; wstrząsy sejsmiczne; oddziaływania dynamiczne

EN

underground mining; seismic tremors; dynamic impact

• Wydawca: KGHM CUPRUM Spółka z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe
• Czasopismo: Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 3-4
• Strony: 17--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Stolecki Lech

• KGHM CUPRUM sp. z o.o. - Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

autor

Osada Edward

• KGHM CUPRUM sp. z o.o. - Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

autor

Jaśkiewicz-Proć Izabela

• KGHM CUPRUM sp. z o.o. - Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

autor

Kurpiński Grzegorz

• KGHM CUPRUM sp. z o.o. - Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

autor

Seta Mateusz

• KGHM CUPRUM sp. z o.o. - Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

Bibliografia

• [1] Adams J., Ground motion prediction equations for application to the 2015 Canadian national seismic hazard maps GM Atkinson, Canadian Journal of Civil Engineering, 2013 – cdnsciencepub.com.
• [2] Adekunle Abraham Adepelumi, Tahir Abubakar Yakubu, Olatunbosun Adedayo Alao, Akinsola Yusuf Adebay, Site Dependence Earthquake Spectra Attenuation Modeling: Nigerian Case Study, International Journal of Geosciences, 2011, 2, s. 549-561, DOI: 10.4236/ijg.2011.24058.
• [3] Bommer J.J., Scherbaum F., The Use and Misuse of Logic Trees in Probabilistic Seismic Hazard Analysis, Earthquake Spectra, vol. 24, iss. 4, 2008, s. 997-1009, https://doi.org/10.1193/1.2977755.
• [4] Bora S.S., Scherbaum F., Kuehn N., Stafford P, 2016, On the relationship between Fourier and response spectra: Implications for the adjustment of empirical ground-motion predictionequations (GMPEs), Bulletin of the Seismological Society of America 106(3), s. 1235--1253.
• [5] Campbell K.W., Bozorgnia Y., NGA-West2 Ground Motion Model for the Average Horizontal Components of PGA, PGV, and 5% Damped Linear Acceleration Response Spectra, Earthquake Spectra, vol. 30, no. 3, 2014, s. 1087-1115, https://doi.org/10.1193/062913EQS175M.
• [6] Chodacki J., New ground motion prediction equation for peak ground velocity and duration of ground motion for mining tremors in Upper Silesia, Acta Geophysica, vol. 64, no. 6, 2016, s. 2449-2470, DOI: 10.1515/acgeo-2016-0109.
• [7] Goulet C.A., Bozorgnia Y., Kuehn N., et al., NGA-East ground-motion models for the US Geological Survey national seismic hazard maps – PEER Report 2017, 2017.
• [8] Goulet Ch.A., Bozorgnia Y., Kuehn N., Al Atik L., Youngs R.R., Graves R.W., Atkinson G.M., NGA-East Ground-Motion Characterization model part I: Summary of products and model development, Earthquake Spectra, vol. 37, iss. 1_suppl, 2021, https://doi.org/10.1177/87552930211018723.
• [9] Kottke A.R., Abrahamson N.A., Boore D.M., Bozorgnia Y., Goulet Ch.A., Hollenback J., Kishida T., Ktenidou O.J., Rathje E.M., Silva W.J., Thompson E.M., Wang X., Selection of random vibration theory procedures for the NGA-East project and ground-motion modeling, Earthquake Spectra, vol. 37, iss. 1_suppl, 2021, s. 1420-1439, https://doi.org/10.1177/87552930211019052.
• [10] Kozłowska M., Orlecka-Sikora B., Rudziński L., Cielesta S., Mutke G., A typical evaluation of seismicity patterns resulting from the coupled natural, human-induced and coseismic stresses in a longwall coal mining environment, Int. J. Rock Mech. Mining Sci. 86, 2016, s. 5-15, DOI: 10.1016/j.ijrmms.2016.03.024.
• [11] Mutke G., Siata R., Ocena oddziaływania wstrząsów sejsmicznych na powierzchnię w rejonie LWB „Bełchatów”, Warsztaty 2004 z cyklu „Zagrożenia naturalne w górnictwie”, 2004, s. 409-418.
• [12] Mutke G., Stec K., Prognoza parametrów drgań powierzchni do oceny intensywności oddziaływania wstrząsów górniczych z wykorzystaniem skali GSI-GZW. Prace Naukowe GIG Górnictwo i Środowisko, nr 4/1/2010, s. 322-337.
• [13] Lasocki S., Site specific prediction equations for peak acceleration of ground motion due to earthquakes induced by underground mining in Legnica-Głogów Copper District in Poland, Acta Geophys. 61, 5, 2013, s. 1130-1155, DOI: 10.2478/s11600-013-0139-8.
• [14] Osada E., Geodezyjne pomiary szczegółowe (Rozdz. 11. Numeryczny model terenu). UxLan Wrocław, 2014.
• [15] Stafford P.J., Rodriguez-Marek A., Edwards B., Kruiver P.P., Bommer J.J., Scenario dependence of linear site-effect factors for short-period response spectral ordinates, Bulletin of the Seismological Society of America 107(6), 2017, s. 2859-2872.
• [16] Stewart J., Parker G.A., Al Atik L., Atkinson G.M., Goulet Ch., Site-to-Site Standard Deviation Model for Central and Eastern North America, University of California, 2018, Available at: https://escholarship.org/uc/item/2sc5g220.
• [17] Stewart J.P., Parker G.A., M.EERI, Atkinson G.M., Boore D.M., Hashash Y.M.A., Walter J., Silva W.J., Ergodic site amplification model for central and eastern North America, Earthquake Spectra, vol. 36 iss. 1, 2020, s. 42-68, https://doi.org/10.1177/8755293019878185.
• [18] Stolecki L., Badania rozkładów parametrów drgań generowanych wstrząsami górniczymi w kopalniach LGOM, CUPRUM, nr 3(60), 2011, s. 29-37.
• [19] Stolecki L., Jaśkiewicz-Proć I., Skala GSI-2004/18 – skuteczne narzędzie oceny wpływu wstrząsów sejsmicznych na zabudowę kubaturową i na ludzi w LGOM, CUPRUM, nr 1--2, 2021, s. 5-19.
• [20] Tatara T., Odporność dynamiczna obiektów budowlanych w warunkach wstrząsów górniczych, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2012.
• [21] Zembaty Z., Kokot S., Bozzoni F., Scandella L., Lai C.G., Kuś J., Bobra P., A system to mitigate deep mine tremor effects in the design of civil infrastructure, Int. J. Rock Mining Sci. 74, 2015, s. 81-90, DOI: 10.1016/j.ijrmms.2015.01.0004.
• [22] https://www.epos-eu.org/
• [23] https://asmow.geotronics.com.pl/