The use of time intervals between seismic phenomena in the risk assessment of mining shocks in rock masses

• Autorzy: Takuska-Węgrzyn E. X.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie odstępów czasu między zjawiskami sejsmicznymi do oceny zagrożenia górotworu wstrząsami górniczymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a method to monitor the risk of high energy shocks based on seismic analysis of trace emission. This emission is created by weak phenomena, commonly referred to as traces, for which it is impossible to assess the localization of their sources and consequently their energy. This is why, it has been proposed not to analyze the energy but the emission on the basis of the time intervals between phenomena. It is possible to propose such a change since in seismic energy there is a linear statistical dependency which links time intervals between the phenomena with the logarithm of their energy [5]. The special characteristics of this emission is its high activity which exceeds several dozens of these phenomena per 24 hours. This facilitates statistical analyses and, in particular, the identification of statistical distribution and the evaluation of the expected value of the time intervals between the phenomena, which allows for high a resolution of information. The expected value of the energy is determined on the basis of the expected value of the time intervals with the use of the dependency between the values mentioned above. Time load history of the expected value of the energy constitutes the basis for the risk assessment of shock occurrence. This statement is based on the obvious fact that in the periods preceding the occurrence of shocks there are tendencies towards the increase in the size of the fractures and consequently the rise in the phenomena energy.

PL

W artykule przedstawiono sposób monitorowania zagrożenia wystąpieniem wstrząsów wysokoenergetycznych oparty na analizie sejsmicznej emisji śladowej zarejestrowanej w ZG Rudna KGHM S.A. Emisję tę stanowią słabe źródła, potocznie zwane śladami, dla których nie jest możliwa ocena lokalizacji źródeł, a tym samym energii. Dlatego zaproponowano do prowadzenia analizy tej emisji, zamiast energii, analizę odstępów czasu między zjawiskami. Zamiana taka jest możliwa ponieważ w zakresie emisji sejsmicznej istnieje liniowa zależność statystyczna wiążąca odstępy czasu między zjawiskami z logarytmem ich energii [5]. Istotną własnością tej emisji jest jej duża aktywność, przekraczająca kilkadziesiąt zjawisk na dobę. Powyższy fakt umożliwia prowadzenie analiz statystycznych, a w szczególności identyfikację rozkładu statystycznego, oraz ocenę wartości oczekiwanej odstępów czasu między zjawiskami, zapewniając wysoką rozdzielczość informacyjną. Wartość oczekiwana energii określa się na podstawie wartości oczekiwanej odstępów czasu wykorzystując wspomnianą wyżej zależność łącza wielkości. Przebieg w czasie zmian wartości oczekiwanej energii stanowi podstawę do oceny stopnia zagrożenia wystąpieniem wstrząsów. Stwierdzenie to oparte jest na oczywistym fakcie, że w okresach poprzedzających momenty wystąpienia wstrząsów występują tendencje w kierunku powiększania się rozmiarów pęknięć, a tym samym wzrostu energii zjawisk.

Słowa kluczowe

EN

mining shocks; seismic emission; trace phenomena; energy of seismic phenomena; phenomena value; time intervals between trace phenomena; risk of shock occurrence

PL

wstrząsy górnicze; emisja sejsmiczna; zjawiska śladowe; energia zjawisk sejsmicznych; rozmiary zjawisk; odstępy czasu między zjawiskami śladowymi; zagrożenia wystąpieniem wstrząsów

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: AGH Journal of Mining and Geoengineering
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 36, no. 2
• Strony: 279--284
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., wykr.

Twórcy

autor

Takuska-Węgrzyn E. X.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Geology Geophysics and Environmental Protection, Kraków

Bibliografia

• [1] Goszcz A.: Elementy mechaniki skał oraz tąpania w polskich kopalniach węgla i miedzi. Kraków, PAN IGSMiE 1999.
• [2] Cianciara A.: System monitorowania zagrożenia wystąpieniem silnych wstrząsów w oparciu o analizę emisji sejsmoakustycznej. Rozprawa doktorska, Kraków, Biblioteka Główna AGH, Kraków 2000.
• [3] Cianciara A., Cianciara B., Takuska-Węgrzyn E.: A Method of Evaluating the Threat of Tremors on the Basis of an Analysis of the Degree of Non-homogeneity of the Seismoacoustic Emission Process. [Sposób oceny zagrożenia wystąpieniem wstrząsów na podstawie analizy stopnia niejednorodności procesu emisji sejsmoakustycznej]. Archives of Mining Sciences. Archiwum Górnictwa; vol. 49, iss. 3, Kraków 2004, s. 405-416.
• [4] Cianciara B., Cianciara A.: Sposób predykcji wstrząsów górniczych. Prediction methods of mine tremors. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, nr 9-10, 2000, s. 166-171. Rez. Sterowanie procesami wydobywczo-transportowymi i kontrola stanu bezpieczeństwa w kopalniach: konferencja naukowo-techniczna: 4-7 października 2000 r. Zakopane, Centrum Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa „EMAG”. Katowice 2000.
• [5] Takuska-Węgrzyn E.: Application of Statistical Methods for Evaluation of Rock-burst Risks in Copper Ore Mine Conditions. [Zastosowanie metod statystycznych do oceny stanu zagrożenia tąpaniami w warunkach kopalń rud miedzi]. Archives of Mining Sciences. Archiwum Górnictwa, vol. 53, iss. 1, 2008, s. 23-30.
• [6] Takuska-Węgrzyn E.: Methods of Evaluation of the Threat by Rockbursts Based on the Analysis of Seismoacoustic Emission in Polish Copper Ore Mines. The 1999 CSEG Convention, Calgary, Alberta 4-6 May 1999, s. 291-294.