Przykład prognozy zagrożenia sejsmicznego z wykorzystaniem szacowanych zmian energii właściwej odkształcenia sprężystego

• Autorzy: Bańka P. , Cichy T.

Warianty tytułu

The example of seismic hazard prediction with the use of estimated changes of specific elastic strain energy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad możliwością wykorzystania obliczanych zmian energii właściwej odkształcenia sprężystego do opisu obserwowanego poziomu sejsmiczności indukowanej oraz w celu prognozowania jego wielkości na wybiegach projektowanych robót górniczych. Do szacowania zmian energetycznych wykorzystano rozwiązanie przemieszczeniowego zadania brzegowego przestrzennej teorii sprężystości podane przez H.Gila. Poziom sejsmiczności charakteryzowano wyznaczając gęstość energii wstrząsów. Ze względu na skomplikowany charakter badanych związków w prowadzonych badaniach zastosowano metodę analizy regresji. Obliczenia przeprowadzone dla wybranego, silnie zagrożonego sejsmicznie rejonu kopalni GZW pozwoliły stwierdzić istnienie zależności korelacyjnych pomiędzy parametrami charakteryzującymi przebieg procesów energetycznych zachodzących w warstwach skalnych a rejestrowanym poziomem sejsmiczności indukowanej (charakteryzowanym gęstością energii wstrząsów). Opracowany model regresji, po estymacji jego parametrów na podstawie sejsmiczności indukowanej w rozpatrywanym rejonie w trakcie prowadzenia dotychczasowych robót, może być wykorzystany do oceny poziomu sejsmiczności na wybiegach projektowanych robót w tym samym rejonie.

EN

This paper presents the results of studies on the possibility of using calculated specific elastic strain energy changes for the description of the observed level of induced seismicity and for the prediction of seismicity for planned mining works. Energy changes were calculated using the solution of spatial dislocation boundary condition of elastic strain theory given by H. Gil. Level of seismicity was characterized by determining the energy density of tremors. Due to a very complicated nature of the investigated relationship, the regression analysis method was applied in the studies. The calculations carried out for the selected area in Upper Silesian coal mine, subject to strong seismic hazards, demonstrated the presence of correlative dependences between the parameters characterizing the run of energy processes taking place in rock layers and the recorded level of induced seismicity (characterized by the energy density of tremors). The elaborated regression model, after the estimation of its parameters, basing on the induced seismicity in the investigated area during the current works, can be applied for the assessment of seismicity levels along the panel lengths of the planned works in the same area.

Słowa kluczowe

PL

sejsmiczność indukowana; energia odkształcenia sprężystego; prognoza sejsmiczności

EN

induced seismicity; elastic strain energy; seismicity prediction

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 72, nr 6
• Strony: 23--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bańka P.

• Politechnika Śląska w Gliwicach

autor

Cichy T.

• Politechnika Śląska w Gliwicach

Bibliografia

• 1. Bańka P.: Modelowanie zmian sejsmiczności indukowanej na podstawie szacowanych stanów energetycznych górotworu. Wyd. Pol. Śl., Gliwice 2013.
• 2. Bańka P., Jaworski A., Plewa F.: Ocena zagrożenia wstrząsami i tąpaniami wyrobisk podziemnych metodami analitycznymi. „Przegląd Górniczy” 2012, nr 1, s. 13-19.
• 3. Bańka P.: Dependence of Induced Seismicity on the changes of Rock Deformation State Defined in the Function of Time. Acta Montana IRSM AS CR Series A, No. 16(118), 2000, pp. 7-16.
• 4. Draper N.R., Smith H.: Analiza regresji stosowana. PWN, Warszawa 1973.
• 5. Drzęźla B., Białek J., Jaworski A.: Prognozowanie metodą analityczną sejsmiczności indukowanej wielopokładową eksploatacją. Mat. Konf. nt. Tematyka bezpieczeństwa pracy w górnictwie w Grantach KBN, GIG, Rudy Raciborskie 1993, s. 169-184.
• 6. Gil H.: The Theory of Strata Mechanics. PWN, Warszawa 1991.
• 7. Hoek E., Carranza-Torres C., Corkum B.: Hoek-Brown Failure Criterion – 2002 edition. Proc. NARMS-TAC Conference, Toronto, 2002, pp. 267-273.
• 8. Jaworski A.: Description of induced seismicity level basing on analytically calculated changes of elastic energy in rock layers subjected to deformation. Acta Geodynamica Et Geomaterialia, Vol. 1, No. 1 (133), 2004, pp. 7-17.
• 9. Salamon M.D.G.: Energy Considerations in Rock Mechanics: Fundamental Results. IS.Afr.Inst.Min.Metal., Vol. 84, No. 8, 1984, pp. 951-1099.
• 10. Storn R., Price K.: Differential Evolution – A simple and efficient heuristic for global optimization over continuous spaces. Journal of Global Optimization, No. 11, 1997, pp. 341-359.

Uwagi

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