Statyczny Transfer Naprężeń w procesie sejsmogenicznym na przykładzie kopalni "Rudna"

Orlecka-Sikora, B.; Lizurek, G.; Rudziński, Ł.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Statyczny Transfer Naprężeń w procesie sejsmogenicznym na przykładzie kopalni "Rudna"

Autorzy

Orlecka-Sikora B. , Lizurek G. , Rudziński Ł.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://sitg.pl/przeglad-gorniczy/

Identyfikatory

Warianty tytułu

The Static Stress Transfer in the seismogenic process by example of the Rudna mine

Języki publikacji

Abstrakty

Statyczny transfer naprężeń (STN) w strefie oddziaływania wstrząsu uważa się obecnie za jeden z możliwych procesów przyspieszających lub opóźniających powstawanie kolejnych trzęsień ziemi. Nawet niewielkie zmiany STN w strefie wpływu trzęsienia ziemi rzędu 0,1 MPa, mogą zmienić aktywność sejsmiczną tego regionu. Badania zmian STN na obszarze kopalni "Rudna" w Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym, przedstawione w artykule, wykazały, że uczestniczy on również w procesie sejsmogenicznym w kopalniach. Pokazano wpływ tego zjawiska na rozwój aktywności sejsmicznej w kopalni "Rudna". Ponad 60 % analizowanych wstrząsów pojawiło się w rejonach o dodatnich zmianach STN wywołanych wcześniejszymi wstrząsami. Analiza statystyczna potwierdziła, że zmiany STN powyżej 3 kPa w istotny sposób wpływają na rozwój aktywności sejsmicznej. W pracy w szczególności analizowano zmiany STN w polu G-11/8 ZG "Rudna" w 2005 r. i jej wpływ na rozwój aktywności sejsmicznej. Uzyskane wyniki wskazują na użyteczność analizy STN w ocenie zagrożenia sejsmicznego w kopalniach.

The static stress transfer (SST) in the tremor influence zone is considered currently as one of the possible processes accelerating or retarding the origin of subsequent earthquakes. Even small SST changes in the earthquake influence zone of about 0.1 MPa can change the seismic activity of this region. Investigations into SST changes in the area of the "Rudna" mine in the Legnica-Głogów Copper District, presented in the article, have indicated that it participates also in the seismogenic process in mines. The influence of this phenomenon on seismic activity development in the "Rudna" mine has been shown. More than 60% of analyzed tremors appeared in regions with positive SST changes caused by previous tremors. The statistical analysis has confirmed that SST changes exceeding 3 kPa in an essential manner influence the seismic activity development. In the work particularly SST changes in the panel G-11/8 of the "Rudna" mine in 2005 and its influence on seismic activity development were analysed. The obtained results indicate the usefulness of SST analysis in the assessment of seismic hazard in mines.

Słowa kluczowe

zmiany STN kopalnie miedzi aktywność sejsmiczna trzęsienie ziemi zagrożenia sejsmiczne w kopalni

SST changes copper mines seismic activity earthquake seismic hazard in mine

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa

Czasopismo

Przegląd Górniczy

Rocznik

2011

Tom

T. 67, nr 6

Strony

76--85

Opis fizyczny

Bibliogr. 40 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Orlecka-Sikora B.

Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk, Warszawa

autor

Lizurek G.

Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk, Warszawa

autor

Rudziński Ł.

Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk, Warszawa

Bibliografia

1. Zöller G., Hainzl S., Ben-Zion Y., Holschneider, M.: Seismicity, Critical States of: From Models to Practical Seismic Hazard Estimates Space. In Collection of Encyclopedia of Complexity and Systems Science, 2009, 7853÷7872.
2. Chinnery M. A.: The state of stress changes that accompany strike-slip faulting, Bull. Seism. Soc. Am. 53, 921÷932, 1963.
3. Belardinelli M.E., Cocc, M., Coutant O., Cotton F.: Redistribution of dynamic stress during coseismic rupture: evidence for fault interaction and earthquake triggering, J. Geophys. Res., 104, 14 925÷14 945, 1999.
4. King G. C. P., Stein R. S., Lin J.: Static stress changes and the triggering of earthquakes, Bull. seism. Soc. Am., 84, 935÷953, 1994.
5. Deng J., Sykes L. R.: Evolution of the stress field in southern California and triggering of moderate-size earthquakes: a 200-year perspective, J. Geophys. Res. 102, 9859÷9886, 1997.
6. Stein R. S.: The role of stress transfer in earthquake occurrence, Nature, 402 (6762), 605÷609, 1999.
7. King G. C. P., Cocco M.: Fault interaction by elastic stress changes: new clues from earthquake sequences, Adv. Geophys., 44, 1÷38, 2001.
8. Das S., Scholz C.H.: Theory of time–dependent rupture in the earth, J. Geophys. Res. 86B, 6039÷6051, 1981.
9. McGarr A., Simpson D.W.: Keynote lecture: A broad look at induced seismicity. In: S.J. Gibowicz and S. Lasocki (eds.), Rockbursts and Seismicity in Mines, A.A. Balkema, Rotterdam, 385÷396, 1997.
10. Gibowicz S. J.: An anatomy of a seismic sequence in a deep gold mine, Pure Appl. Geophys., 150, 393÷414, 1997.
11. Orlecka–Sikora B., Lasocki S.: Clustered structure of seismicity from the Legnica–Głogów copper district, Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sc. M–24 (340), 105÷119, 2002.
12. Kijko A.: Keynote lecture: seismic hazard assessment in mines, in Rockbursts and Seismicity in Mines, pp. 247÷256, ed. Gibowicz, S.J. & Lasocki, S., Balkema, Rotterdam, 1997.
13. Węglarczyk S., Lasocki S.: Studies of short and long memory in mininginduced seismic processes, Acta Geophys. 57, 696÷715, 2009.
14. Gibowicz S. J.: Seismic doublets and multiplets at the Polish coal and copper mines, Acta Geophys. 54, 142÷157, doi:10.2478/s11600–006- 0014-y, 2006.
15. Pilecka E., Pilecki Z.: Analysis of relation between induced seismic activity and satelite data. 19th Symposium on Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems SAGEEP, EEGS, 2-6 April 2006, Seattle, USA, 346÷355, 2006.
16. Kgarume T. E., Spottiswoode S. M., Durrheim R. J.: Statistical Properties of Mine Tremor Aftershocks, Pure Appl. Geophys. 167, 107÷117, DOI 10.1007/s00024-009-0004-5, 2009.
17. Stiros S. C., Kontogianni V. A.: Coulomb stress changes: from earthquakes to underground excavation failures, Int. J. Rock Mech. Mining Sci. doi: 10.1016/j.ijrmms.2008.09.013, 2008.
18. Orlecka-Sikora B., Papadimitriou E. E., Kwiatek G.: A study of the interaction among mining induced seismic events in the Legnica–Glogow Copper District, Poland, Acta Geophys. vol. 58, z. 2, no. DOI: 10.2478/ s11600-008-0085-z, 2009.
19. Orlecka-Sikora B.: The role of static stress transfer in mining induced seismic events occurrence, a case study of the Rudna mine in the Legnica-Glogow Copper District in Poland, Geophys. J. Int. 182, 1087÷1095, doi: 10.1111/j.1365-246X.2010.04672.x, 2010.
20. Gomberg J.: A Post-Loma Prieta Progress Report on Earthquake Triggering by a Continuum of Deformations”, Seimological Society of America Annual Meeting, April 2009.
21. Jaeger J. C., Cook N. G. W.: Fundamentals of Rock Mechanics, 3rd ed., Chapman and Hall, London, 1979.
22. Cocco M., Rice J. R.: Pore pressure and poroelasticity effects in Coulomb stress analysis of earthquake interactions, J. Geophys. Res., 107, B2, 2030, doi:10.1029/2000JB000138, 2002.
23. Hill D. P., Prejean, S. G.: Dynamic Triggering, w Treatise on Geophysics (ed. G. Schubert), v. 4, Earthquake Seismology (ed. H. Kanamori), 257÷292, Elsevier, Amsterdam, 2007.
24. Lasocki S.: Some unique statistical properties of the seismic process in mines, in Proceedings of the 1st Southern Hemisphere International Rock Mechanics Symp., Vol. 1: Mining and Civil, Perth, pp. 667÷678, ed. Potvin, Y., Australian Centre for Geomechanics, Nedlands, Western Australia, 2008.
25. Lasocki S.: Non-Poissonian structure of mining induced seismicity, Acta Montana, 84, 51÷58, 1992.
26. Kijko A., Funk C.W.: Space-time interaction amongst clusters of mining induced seismicity, Pure Appl. Geophys. 147, 277÷288, 1996.
27. Kłeczek Z.: Sterowanie wstrząsami górotworu w LGOM – aktywność sejsmiczna górotworu w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A., [W:] Warsztaty górnicze 2007 „Zagrożenia naturalne w górnictwie”, Ślesin k. Konina, 4-6 czerwca 2007. Bezp. Pr. Ochr. Śr. Gór. 2007 nr 6, 25÷27, 2007.
28. Lasocki S.: Probabilistic analysis of seismic hazard posed by mining induced events, in Proceedings of the 6th Int. Symp. on Rockbursts and Seismicity in Mines ‘Controlling on Seismic Risk’ ACG, Perth, pp. 151÷156, eds Potvin, Y. & Hudyma, M., Australian Centre for Geomechanics, Nedlands, Western Australia, 2005.
29. Gibowicz S. J., Domański B. M., Wiejacz P.: Analiza wybranych zjawisk sejsmicznych występujących w ZG „Rudna” w 2005 r. Raport techniczny, dla KGHM [niepublik.], 2006, 2007.
30. Urban P., Wiejacz P., Domański B.: Analiza mechanizmów wstrząsów górniczych występujących na obszarze Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego. Geofizyka w Geologii i Górnictwie, Sosnowiec- Zawiercie, Polska, 2010, [streszczenie], 2010.
31. Piestrzyński A.: Monografia KGHM Polska Miedź SA, CBPM „Cuprum”, Wrocław, 1996.
32. Toda S., Stein R. S., Richards-Dinger K., Bozkurt, S.B.: Forecasting the evolution of seismicity in southern California: Animations built on earthquake stress transfer, J. Geophys. Res. 110, B05S16, doi:10.1029/2004JB003415, 2005.
33. Lin J., Stein R. S.: Stress triggering in thrust and subduction earthquakes, and stress interaction between the southern San Andreas and nearby thrust and strike-slip faults, J. Geophys. Res. 109, B02303, doi:10.1029/2003JB 002607, 2004.
34. Rudziński Ł.: Relokalizacja wstrząsów górniczych z obszaru Górnośląskiego Zagłębia Węglowego metodą probabilistyczną. Prace Naukowe GIG Nr III/2007 373÷378, 2007.
35. Gibowicz S. J., Kijko A.: An Introduction to Mining Seismology, Academic Press, San Diego, 1994.
36. Wiejacz P., Ługowski A.: Effects of geological and mining structures upon mechanism of seismic events at Wujek coal mine, Katowice, Poland. In: S.J. Gibowicz and S. Lasocki (eds.), Rockbursts and Seismicity in Mines, A.A. Balkema, Rotterdam, 27÷30, 1997.
37. Dubiński J., Stec K.: Relationship between focal mechanism parameters of mine tremors and local strata tectonics. In: G. van Aswegen, R.J. Durrheim and W.D. Ortlepp (eds.), Dynamic rock mass response to mining, The South African Institute of Mining and Metallurgy, Camera Press, Johannesburg, 113÷118, 2001.
38. Lasocki S, Rudziński Ł. and Lizurek G.: Clustering of Smaller Seismic Events in Equivalent Dimension Hyperspaces Before And After Main Shocks, ESC 2010, 32nd General Assembly, Montpelier, France. [Streszczenie], 2010.
39. Steacy S., Marsan D., Nalbant S. S., McCloskey J.: Sensitivity of static stress calculations to the earthquake slip distribution, J. Geophys. Res. 109, doi:10.1029/2002JB002365, 2004.
40. Hardebeck J. L., Nazareth J. J., Hauksson E.: The static stress change triggering model: constraints from two southern California aftershock sequences, J. Geophys. Res., 103, B10, 24 427÷24 437, 1998.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-AGH8-0014-0062