Identyfikatory
Warianty tytułu
Seismic activity of the upper Silesian Coal Basin
Języki publikacji
Abstrakty
Obszar Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, a w szczególności pewne jego strefy, charakteryzują się występowaniem aktywności sejsmicznej. Sejsmiczność tę z racji bezpośrednich związków z działalnością górniczą nazywa się indukowaną sejsmicznością górniczą. Oddziałuje ona na podziemne wyrobiska kopalń w formie zagrożenia tąpaniami i na obiekty powierzchniowe w postaci drgań gruntu. Od lat pięćdziesiątych prowadzona jest obserwacja tego zjawiska przez Górnośląską Regionalną Sieć Sejsmologiczną (GRSS), która była systematycznie modernizowana. Sieć pracuje w systemie monitoringu ciągłego, a detekcja wstrząsów odbywa się automatycznie (aparatura czuwająca). Sygnały sejsmiczne są odbierane przez 20 kanałów pomiarowych rozmieszczonych w całym monitorowanym obszarze. W latach 1950-2001 udokumentowano ponad 57 600 wstrząsów górotworu o energii E ≥ 10⁵J (ML ≥ 1,6), a aktualnie rejestrowanych jest ponad 1000 zjawisk rocznie. Wieloletnie obserwacje i analizy pozwoliły na wyróżnienie dwóch typów sejsmiczności, tzw. górniczej i górniczo-tektonicznej. Pierwszy typ zjawisk bezpośrednio związany jest z prowadzoną działalnością górniczą i występuje w sąsiedztwie czynnych wyrobisk górniczych. Są to słabsze zjawiska energetyczne i charakteryzują się eksplozyjnym typem mechanizmu ognisk, co odzwierciedla procesy związane z destrukcją pokładu lub bezpośredniego jego otoczenia. Drugi typ są to wstrząsy o charakterze regionalnym, odczuwalne przez ludność na powierzchni, które związane są z reguły ze strefami tektonicznej niestabilności górotworu (np. uskokami). Wpływ na ich powstawanie ma wieloletnia działalność górnicza prowadzona i rozwijana na dużym obszarze przez kilka kopalń. Najczęstszym typem mechanizmu ognisk tych wstrząsów jest mechanizm poślizgowy normalny. Azymuty płaszczyzn rozrywu i ich upady dla tych zjawisk korelują z rozciągłością i upadem uskoków, w pobliżu których zlokalizowane są ogniska wstrząsów. Świadczy to o tym, że przyczyną tych zjawisk jest współdziałanie naprężeń tektonicznych istniejących w analizowanym obszarze z naprężeniami wywołanymi pracami górniczymi. Bieżące rejestracje GRSS są podstawą tworzenia komputerowego banku danych obejmującego bazę sejsmologicznych parametrów wstrząsów górotworu, który stanowi podstawę do opracowania biuletynu najsilniejszych wstrząsów oraz statystycznej analizy sejsmiczności. W artykule przedstawiono rozkład epicentrów wstrząsów na tle obszarów górniczych kopalń, zestawienie liczby wstrząsów i tąpań w odniesieniu do lokalnych regionów, rozkład ilościowy wstrząsów w poszczególnych klasach energetycznych, rozkład energii sumarycznej wstrząsów w poszczególnych klasach energetycznych, rozkład aktywności sejsmicznej górotworu i współczynnika b relacji Gutenberga-Richtera, rozkład przyrostu energii sumarycznej w tygodniowych przedziałach czasu (krzywa Benioffa). Przeprowadzona statystyczna analiza sejsmiczności GZW w 2001 roku wykazała wysoki poziom aktywności sejsmicznej w GZW. Najbardziej wstrząsogennymi rejonami w 2001 roku były rejony rudzko-zabrzański i katowicki.
The area of the Upper Silesian Coal Basin, and particularly some of its zones, are characterized by the occurrence of seismic activity. This seismicity by virtue of direct connections with the mining activity is called induced mining seismicity. It affects underground mine workings in the form of the rockburst hazard, and objects on the surface in the form of ground vibrations. Since the 1950s observation of this phenomenon is conducted by means of the Upper Silesian Regional Seismological Network (GRSS), which was systematically modernized. The network works in the system of continuous monitoring, and tremor detection takes place automatically (watching apparatus). Seismic signals are received through 20 measuring channels placed in the entire area subject to monitoring. Within the period 1950-2001 more than 57 600 rock mass tremors were documented, with energy E ≥ 10⁵J (ML ≥ 1.6), and currently more than 1000 phenomena are registered annually. Long-years' observations and analyses enabled to distinguish two seismicity types, the so-called mining and mining-tectonic seismicity. The first type of phenomena is directly connected with the conducted mining activity and occurs in the vicinity of mine workings. These are weaker energy phenomena, and they are characterized by an explosive mechanism of foci, what reflects processes connected with the destruction of the seam or its direct vicinity. The second type constitute tremors of regional character, noticeable by the population on the surface, which as a rule are connected with zones of tectonic rock mass instability (for example faults). Impact on their rise has long-years' mining activity conducted and developed in a large area by several mines. The most frequent type of the foci mechanism of these tremors is the normal slip mechanism. The azimuths of break planes and their dips for these phenomena correlate with the strike and dip of faults, in the vicinity of which tremor foci are localized. This shows that the reason of these phenomena is the cooperation of tectonic stresses existing in the analyzed area with stresses caused by mining operations. Current GRSS registrations constitute the basis for the creation of a computer data base, comprising the basis of seismological parameters of rock mass tremors, which is the basis to elaborate the bulletin of the strongest tremors and statistical seismicity analysis. In the article one has presented the distribution of tremor epicentres on the background of mining areas of mines, specification of the number of tremors and rockbursts with reference to local regions, quantitative distribution of tremors in individual energy classes, distribution of the summary energy of tremors in individual energy classes, distribution of the rock mass seismic activity and coefficient b of Gutenberg-Richter relation, distribution of the increase of summary energy at week's time intervals (Benioff's curve). The carried out statistical analysis of seismicity of the Upper Silesian Coal Basin in 2001 indicated a high level of seismic activity in the USCB. The regions mostly susceptible to tremors in 2001 were the regions of Ruda-Zabrze and Katowice.
Wydawca
Rocznik
Tom
Strony
43--57
Opis fizyczny
Bibliogr. 16 poz.
Twórcy
autor
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BSL4-0011-0017
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.