Dynamiczne oddziaływanie wstrząsów górotworu na wyrobiska korytarzowe w zależności od orientacji płaszczyzny pękania w ognisku wstrząsu

• Autorzy: Stec K. , Masny W.

Warianty tytułu

EN

Dynamic influence of rock mass tremors on roadways according to the orientation of the cracking plane in the tremor focus

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki teoretycznego modelowania dynamicznego oddziaływania wstrząsów, o ścinającym mechanizmie ognisk, na wyrobisko korytarzowe. Przy wykorzystaniu programu FLAC 2D został opracowany model górotworu, w którym symulowano dynamiczne oddziaływanie sinusoidalnego impulsu przyłożonego do płaszczyzny utożsamianej z płaszczyzną pękania w ognisku wstrząsu. Uzyskane teoretyczne wartości PPV, zarejestrowane w stropie wyrobiska, były zależne od kąta orientacji płaszczyzny pękania i można je było skorelować z rozkładem radiacji fali sejsmicznej S. Najsilniejsze oddziaływanie na wyrobisko górnicze miał impuls dynamiczny przyłożony do płaszczyzny pękania położonej poziomo względem stropu wyrobiska górniczego. Wynik ten był zgodny z radiacją sejsmiczną fali S przy poślizgowym modelu ogniska wstrząsu. Z kolei, najmniejsza radiacja sejsmiczna dla fali S względem poziomej płaszczyzny wyrobiska, występowała przy pionowym położeniu płaszczyzny pękania w ognisku. W tym przypadku wartości PPV również były najmniejsze.

EN

The article presents the results of theoretical modelling of the dynamic influence of termors, with a shearing focus mechanism, on the roadway. Using the FLAC 2D programme, a rock mass model has been worked out, in which the dynamic influence of the sinusoidal impulse applied to the plane indentified with the cracking plane in the tremor focus was simulated. The obtained theoretical PPV values, registered in the working’s roof, were subject to the angle of orientation of the cracking plane and they could be correlated with the radiation distribution of the seismic wave S. The strongest influence on the mine working had the dynamic impulse applied to the cracking plane situated horizontally towards the roof of the mine working. The result was consistent with the seismic radiation of wave S in case of a sliding model of the tremor focus. In turn, the lowest seismic radiation for the wave S towards the horizontal plane of the working occurred in the case of the vertical position of the cracking plane in the focus. In this case the PPV values were also the lowest ones.

Słowa kluczowe

PL

wstrząsy górotworu; wyrobiska korytarzowe; program FLAC 2D

EN

rock burst hazard; rock mass tremors; FLAC 2D programme

• Wydawca: Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 2
• Strony: 101--114
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Stec K.

autor

Masny W.

• Główny Instytut Górnictwa

Bibliografia

• 1. Aki K., Richards P.G. (1980): Quantitative Seismology. Theory and Methods. San Francisco, Freeman.
• 2. Dubiński J., Stec K. (2001): Relationship between focal mechanism parameters of mine tremors and local strata tectonics. W: Dynamic rock mass response to mining. Eds. G. Van Aswegen, R.J. Durrheim, W.D. Ortlepp. Johannesburg, The South African Institute of Mining and Metallurgy, s. 113–118.
• 3. Genis M., Gercek H. (2003): A numerical study of seismic damage to deep underground openings. ISRM 2003 – Technology Roadmap for Rock Mechanics. Johannesburg, The South African Institute of Mining and Metallurgy, s. 351–355.
• 4. Gercek H., Genis M. (1999): Effect of anisotropic in situ stresses on the stability of underground opening. Proc. of the 9th Int. Congress on Rock Mechanics, Vol. 1. Rotterdam, Balkema, s. 367–370.
• 5. Gibowicz S.J., Domański B., Wiejacz P. (1996): The focal mechanism and source parameters of seismic events induced by mining. Acta Montana, ser. A No. 10 (102), s. 1–18.
• 6. Itasca (2008a): FLAC2D Optional features: Dynamic analysis. Minneapolis, Itasca Consulting Group.
• 7. Itasca (2008b): FLAC2D Theory and background. Minneapolis, Itasca Consulting Group.
• 8. Jing L., Hudson J.A. (2002): Numerical methods in rock mechanics. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences Vol. 39, s. 410–427.
• 9. Kidybiński A. (1982): Podstawy geotechniki kopalnianej. Katowice, Wydaw. „Śląsk”.
• 10. Kwiatek G. (2009): Foci – tensor momentu sejsmicznego – parametry spektralne – opis programu (publikacja internetowa).
• 11. Merta G. (1999): Parametry konwergencji dynamicznej wyrobiska korytarzowego. W: Badania nad dynamiką obciążeń obudowy wyrobisk górniczych. Monografia pod kierunkiem W. Konopko. Katowice, GIG, s. 59–68.
• 12. Pilecki Z., Pilecka E., Gołębiowski T., Gerlach Z. (1999): Analiza dynamiczna oddziaływania wstrząsu górniczego na wyrobisko. Publication of the Institute of Geophysics, Polish Academy of Sciences M-22 (310), s. 365–373.
• 13. Stec K. (2005): Charakterystyka mechanizmu ognisk wstrząsów górniczych z obszaru Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Wiadomości Górnicze nr 4, s. 168–174.
• 14. Stec K., Błaszczyk E. (2008): Charakterystyka procesów zachodzących w ogniskach wysokoenergetycznych wstrząsów występujących w czasie eksploatacji ściany 17 w pokładzie 361 w KWK „Knurów”. Gospodarka Surowcami Mineralnymi t. 24, z. 2/3, s. 226–244.
• 15. Stec K., Drzewiecki J. (2000): Relationship between mine tremor focal mechanism nd local mining and geological conditions. Acta Montana, ser. A No. 16 (118), s.189–202.
• 16. Stec K., Wojtecki Ł. (2011): Charakterystyka mechanizmu ognisk wstrząsów górotworu związanych z eksploatacją pokładu 510 ścianą 502 w Kopalni Węgla Kamiennego „Bielszowice”. Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko nr 1, s. 61–78.
• 17. Szuścik W., Kuczyński J. (1991): Wytrzymałość materiałów. Mechanika modelu ciała odkształcalnego i ciała rzeczywistego – Część 1. Gliwice, Politechnika Śląska.
• 18. Walaszczyk J., Hachaj S., Barnat A. (2007): Matematyczny model drgań powierzchni terenu wywołanych robotami strzałowymi w kamieniołomie. Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej nr 76, Seria Konferencje nr 42, s. 625–639.
• 19. Walaszczyk J., Hachaj S., Barnat A. (2008): Identyfikacja właściwości odkształceniowych górotworu w oparciu o numeryczną analizę wstrząsu związanego z wyburzaniem budowli. Górnictwo i Geoinżynieria, Kwartalnik AGH R. 32, z. 2, s. 307–319.
• 20. Wiejacz P. (2001): Badania mechanizmów wstrząsów górniczych w Polsce. W: Badania geofizyczne w kopalniach. Praca zbiorowa pod red. J. Dubińskiego, Z. Pileckiego, W.M. Zuberka. Kraków, IGSMiE PAN, s. 25–33.
• 21. Zipf R.K. (2006): Numerical Modeling Procedures for Practical Coal Mine Design. Proc. of the 41st U.S. Rock Mechanics Symposium, Golden, Colorado, s. 1–11.
• 22. Zuberek W.M., Teper L., Idziak A.F., Sagan G. (1996): Tectonophysical approach to the description of mining induced seismicity in the Upper Silesia. W: Tectonophysics in Mining Areas. Ed. A. Idziak. Katowice, Wydaw. UŚl, s. 79–98.