Application of statistical methods for evaluation of rock-burst risks in copper ore mine conditions

• Autorzy: Takuska-Węgrzyn E.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie metod statystycznych do oceny stanu zagrożenia tąpaniami w warunkach kopalń rud miedzi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a proposal for a method of rock-burst risk estimation based upon an analysis of the non-homogeneity degree of rock cracking processes. In periods preceding moments of tremors there are tendencies towards enlargement of crack sizes causing increases in the non-homogeneity degree. It is known that rock cracking is represented in the form of a seismoacoustic emission, which can be observed (registered). The non-homogeneity degree of the cracking process can be estimated on the basis of the statistical analysis ofthe registered seismoacoustic emission stream. It is known from experience that the registered emission constitutes nonstationary and non-homogeneous stream of events. Information about energies (extents) of processes and time intervals between effects is necessary for its complete description. The paper presents appropriate models ofmeasures describing the non-homogeneity degree of the cracking process. These measures treated as indicative functions enable a qualitative connection between the non-homogeneity degree discussed and the rock-burst risk condition. The findings have been illustrated with examples of behaviour of these measures estimated on the basis of the registered seismoacoustic emission stream in the G-22/4 ZG "Rudna" Branch.

PL

W pracy przedstawiono propozycję sposobu oceny zagrożenia tąpaniami, opartego na analizie stopnia niejednorodności procesów pękania skał. W okresach poprzedzających momenty wystąpienia wstrząsów występują tendencje w kierunku powiększania się rozmiarów pęknięć, powodując wzrosty stopnia niejednorodności. Wiadomo, że pękanie skał jest odwzorowywane w formie emisji sejsmoakustycznej, którą możemy obserwować (rejestrować). Stopień niejednorodności procesu pękania może być oceniany na podstawie analizy statystycznej rejestrowanego strumienia emisji sejsmoakustycznej. Z praktyki wiadomo, że rejestrowana emisja stanowi niestacjonarny i niejednorodny strumień zdarzeń. Do pełnego jej opisu konieczna jest informacja o energiach (rozmiarach) zjawisk oraz odstępach czasu między zjawiskami. W pracy przedstawiono odpowiednie modele miar opisujących stopień niejednorodności procesu pękania. Miary te traktowane jako funkcje wskaźnikowe umożliwiają jakościowe powiązanie omawianego stopnia niejednorodności ze stanem zagrożenia tąpaniami. Uzyskane wyniki zostały zilustrowane przykładami zachowania się tych miar estymowanych na podstawie rejestrowanego strumienia emisji sejsmoakustycznej w Oddziale G-22/4 ZG "Rudna".

Słowa kluczowe

EN

tremors; rock cracking; seismoacoustic emission; seismoacoustic effects; stream of events; non-homogeneity degree; extent of processes; time intervals between effects; rock burst risk

PL

wstrząsy górnicze; pękanie skał; emisja sejsmoakustyczna; zjawiska sejsmoakustyczne; strumień zdarzeń; stopień niejednorodności; rozmiary zjawisk; odstępy czasu między zjawiskami; zagrożenie tąpaniami

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 53, no 1
• Strony: 23--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., wykr.

Twórcy

autor

Takuska-Węgrzyn E.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Geology, Geophysics and Environmental Protection, Department of Geophysics, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• Cianciara B., 1999. Emisja sejsmiczna jako nośnik informacji o rozwoju procesu pękania górotworu. Geoinformatica Polonica no. 1.
• Cianciara A.., 2000. System monitorowania zagrożenia wystąpieniem silnych wstrząsów w oparciu o analizę emisji sejsmoakustycznej. Doctoral dissertation. Biblioteka Główna AGH. Kraków.
• Cohen A.C., 1965. Maximum likelihood estimation in the Weibull distribution based on complete and on censored samples. Technometrics 7, 579-588.
• Cox D.R., 1955. Some statistical methods related with series of event. J. Roy. Soc. B, 17, 2.
• Goszcz A., 1999. Elementy mechaniki skał oraz tąpania w polskich kopalniach węgla i miedzi. PAN IGSMiE Kraków.
• Gutenberg B., Richter C.F., 1954. Seismicity of the earth and associated phenomenon. 2nd edition, Princeton University Press, Princeton.
• Kowalenko I.N., Kuzniecow N.J., Szurienkow W.M., 1989. Procesy stochastyczne. Poradnik PWN. Warszawa.
• Lasocki S., 1993. Weibull distribution as a model for sequense of seismic events induced by mining. Acta Geophys. Pol. 41, no. 2.
• Lehmann E.L., 1991. Teoria estymacji punktowej. PWN Warszawa.
• Marcak H., 1985. Geofizyczne modele rozwoju procesu niszczenia górotworu poprzedzające tąpnięcia i wstrząsy w kopalniach. Publs. Inst. Geophys. Pol. Ac. Sc. M-6 (176) s. 317-332.
• Marcak H., 1995. Wpływ struktury górotworu naruszonego robotami górniczymi na tworzenie sekwencji wstrząsów górniczych. Biblioteka Szkoły Eksploatacji Podziemnej, Seria Wykłady nr 8, CPPGSMiE PAN Kraków.
• Nur A., 1972. A Note of the Constitutive Law for Dilatancy. Pageoph. Vol. 113.
• Takuska-Węgrzyn E., 1999. A method of evalution of the threat of bursts based on an analysis of the concentration of seismoacustic phenomen (in Polish). Quarterly, AGH-UST. Geology, vol. 24, Bull. 2.