Sonda do pomiaru prędkości kątowej drgań rotacyjnych w podziemnych wyrobiskach górniczych

• Autorzy: Logiewa Hubert , Mutke Grzegorz , Lurka Adam

Warianty tytułu

EN

Seismic probe for measuring rotational velocity in underground mine workings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ciągu ostatniej dekady temat rotacyjnych drgań gruntu stał się istotny w zakresie badań sejsmologicznych, a szczególnie inżynierii sejsmicznej. Do tej pory nie prowadzono jednak obserwacji drgań rotacyjnych w podziemnych wyrobiskach kopalnianych, ze względu na brak odpowiednich czujników pomiarowych. W Głównym Instytucie Górnictwa opracowano prototyp sondy rotacyjnej LMLROT do pomiaru prędkości kątowej drgań gruntu w warunkach zagrożenia wybuchowego. Sonda może współpracować z systemami obserwacji sejsmologicznej SOS oraz innymi urządzeniami odbierającymi sygnały prądowe z linii transmisyjnej. Trójskładowa sejsmiczna sonda rotacyjna LMLROT umożliwia pomiar prędkości kątowej drgań w zakresie do 100 mrad/s dla częstotliwości od 2 do 200 Hz. Sonda LMLROT może być wykorzystana między innymi do badań dotyczących wpływu wstrząsów sejsmicznych na stateczność wyrobisk górniczych.

EN

Over the last decade, the subject of rotational vibrations has become important in the field of seismological research, and in particular earthquake engineering. Until now, however, no rotational vibration observations have been carried out in underground mine workings, due to the lack of appropriate measuring sensors. At the Central Mining Institute, a prototype of the LMLROT rotary probe was developed to measure the angular velocity of ground vibrations in explosive conditions. The probe can cooperate with SOS seismological observation systems and other devices receiving current signals from the transmission line. The three-component seismic LMLROT rotary probe measures angular velocity up to 100 mrad/s for frequencies from 2 to 200 Hz. The LMLROT probe can be used, inter alia, for studies on the impact of mining seismic quakes on the stability of mining excavations.

Słowa kluczowe

PL

drgania rotacyjne; sejsmiczność indukowana; monitoring sejsmiczny; sonda do pomiaru prędkości kątowej drgań; certyfikat UE ATEX

EN

rotational vibrations; induced seismicity; seismic monitoring; angular velocity measurement probe; EU ATEX certificate

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 75, nr 12
• Strony: 18--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Logiewa Hubert

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

autor

Mutke Grzegorz

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

autor

Lurka Adam

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

Bibliografia

• [1] ABRAMOVICH I.A., KHARLAMOV A.V. 2001- Electrochemical transducer and a method for fabricating the same, PMD Scientific, Inc., US Patent No. 6576103.
• [2] BELFI J., BEVERINI N., BOSI F., CARELLI G., DI VIRGILIO A., KOLKER D., MACCIONI E., ANTONELLO O., PASSAQUUIETI E., STEFANI F. 2012 - Performance of “G-Pisa” ring laser gyro at the Virgo site. Journal of seismology, 16(4), 757-766.
• [3] BOŃKOWSKI P.A., ZEMBATY Z., MINCH M. 2018 - Time history response analysis of a slender tower under translational-rocking seismic excitations. Engineering Structures. Vol. 155, 387-393. DOI: 10.1016/j.engstruct.2017.11.042.
• [4] BROKEŠOVÁ J., MÁLEK J., KOLÍNSKÝ P. 2012 - Rotaphone, a mechanical seismic sensor system for field rotation rate measurements and its in situ calibration. Journal of seismology, 16(4), 603-621.
• [5] BROKEŠOVÁ J., MÁLEK J. 2013 - Rotaphone, a self‐calibrated six‐degreeof‐freedom seismic sensor and its strong‐motion records. Seismological Research Letters, 84(5), 737-744.
• [6] GRZEBYK W., MERTUSZKA P., STOLECKI L. 2015 - Charakterystyka ruchu drgającego o charakterze translacyjnym i rotacyjnym od kopalnianych wstrząsów sejsmicznych. „Wiadomości Górnicze”, 66(2), 97-103.
• [7] GRAIZER V. M. 2005 - Effect of tilt on strong motion data processing. Soil Dyn. Earthq. Eng., 25, 197-204.
• [8] GRAIZER V.M. 2009 - Tutorial on Measuring Rotations Using Multipendulum System. Bull. Seism. Soc. Am. 99, 2B, 1064-1072. doi: 10.1785/0120080145.
• [9] GRAIZER V.M. 2010 - Strong motion recordings and residual displacements: What are we actually recording in strong motion seismology?. Seismological Research Letters,81(4), 635-639.
• [10] HOBBS W.H. 1907 - Earthquakes. An Introduction to Seismic Geology, Appleton and Co., New York
• [11] IGEL H., SCHREIBER U., FLAWS A., SCHUBERTH B., VELIKOSELTSEV A., COCHARD A. 2005 - Rotational motions induced by the M8. 1 Tokachi‐oki earthquake, September 25, 2003. Geophysical research letters, 32(8).
• [12] IGEL H., COCHARD A., WASSERMANN J., FLAWS A., SCHREIBER U., VELIKOSELTSEV A., & PHAM DINH N. 2007 - Broad-band observations of earthquake-induced rotational ground motions. Geophysical Journal International, 168(1), 182-196.
• [13] IGEL, HEINER, MARTIN KÄSER, MARCO STUPAZZINI 2015- Simulation of Seismic Wave Propagation in Media with Complex Geometries (revised 2nd edition), Encyclopedia of Complexity and Systems Science, Springer Verlag New York.
• [14] JAROSZEWICZ L.R 2006 - Absolute Rotat ion Measurement Based on the Sagnac Effect , w Teisseyre R., Takeo M., Majewski E. as Eds. (2006), Earthquake Source Asymmetry, Structural Media and Rotation Effects, Springer, ISBN: 3540313362 , pp. 413-438.
• [15] JAROSZEWICZ L. R., TEISSEYRE K. P.,KRAJEWSKI Z. 2012 - Fibre-Optic Sagnac Interferometer as Seismograph for Direct Monitoring of Rotational Events. INTECH Open Access Publisher.
• [16] KNEJZLÍK J., KALÁB Z., RAMBOUSKÝ Z. 2012 - Adaptation of the S-5-S pendulum seismometer for measurement of rotational ground motion. Journal of seismology, 16(4), 649-656.
• [17] KALÁB Z., KNEJZLIK J. 2012 - Examples of rotational component records of mining induced seismic events from Karviná region. Acta Geodyn. Geomater., 9(2), 166, 173-178.
• [18] LEE W. H., HUANG B. S., LANGSTON C. A., LIN C. J., LIU C. C., SHIN T. C., TENG T. C., WU C. F. 2009 - Review: Progress in rotational groundmotion observations from explosions and local earthquakes in Taiwan. Bulletin of the Seismological Society of America, 99(2B), 958-967.
• [19] LIN C. J., LIU C. C., & LEE W. H. 2009 - Recording rotational and translational ground motions of two TAIGER explosions in northeastern Taiwan on 4 March 2008. Bulletin of the Seismological Society of America, 99(2B), 1237-1250.
• [20] NIGBOR R. L. 1994 - Six-degree-of-freedom ground-motion measurement. Bulletin of the Seismological Society of America, 84(5), 1665-1669.
• [21] PERRON V., HOLLENDER F., MARISCAL A., THEODOULIDIS N., ANDREOU C., BARD P-Y-2018 - Accelerometer, Velocimeter Dense‐Array, and Rotation Sensor Datasets from the Sinaps@ Postseismic Survey (Cephalonia 2014–2015 Aftershock Sequence). Seismological Research Letters. 89,678–87. doi:10.1785/0220170125.
• [22] STRUNC J., DADO S. 2008 - Capacitive Sensor for Rotational Seismology, 16th IMEKO TC4 International Symposium, “Exploring New Frontiers of Instrumentation and Methods for Electrical and Electronic Measurements”, September 22 - 24, 2008, Florence, Italy, ISBN 978-88-903149-3-3, p. 513-516.
• [23] TEISSEYRE R., SUCHCICKI J., TEISSEYRE K.P., WISZNIOWSKI J., PALANGIO P. 2003 - Seismic rotation waves: basic elements of theory and recording, Annals of Geophysics, Vol. 46, N.4.
• [24] WISZNIOWSKI J. 2006 - Rotation and Twist Motion Recording - Couple Pendulum and Rigid Seismometers System, w Teisseyre R., Takeo M., Majewski E. as Eds. (2006), Earthquake Source Asymmetry, Structural Media and Rotation Effects, Springer, ISBN: 3540313362.
• [25] ZEMBATY Z. 2009 - Rotational Seismic Load Definition in Eurocode 8, Part 6 for Slender Tower-shaped Structures Bulletin of the Seismological Society of America, 99, 1483-1485.
• [26] ZEMBATY Z., MUTKE G., NAWROCKI D., BOBRA P. 2016 - Rotational Ground‐Motion Records from Induced Seismic Events. Seismological Research Letter, 88(1), 13-22.