Pilotażowe pomiary składowych rotacyjnych drgań sejsmicznych w rejonie LGOM

• Autorzy: Fuławka Krzysztof , Pytel Witold , Mertuszka Piotr , Koziarz Eugieniusz

Identyfikatory

DOI

10.24425/znigsme.2019.130169

Warianty tytułu

EN

Preliminary measurements of rotational components of seismic vibration in the Legnica-Głogów Copper Basin region

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metody sejsmiczne są powszechnie stosowane w górnictwie, geofizyce oraz inżynierii lądowej. Aktualnie pomiary sejsmiczne prowadzi się głównie w zakresie rejestracji prędkości i przyspieszeń trzech składowych translacyjnych drgań. Wiedząc jednak, że pełny opis ruchu fali sejsmicznej, oprócz wspomnianych składowych translacyjnych, zawiera również trzy składowe rotacyjne, konieczne było podjęcie działań mających na celu pomiar i określenie charakteru tych ostatnich. Jeszcze do niedawna analiza rotacyjnych fal sejsmicznych prowadzona była wyłącznie w sferze teoretycznej, gdyż brakowało narzędzi umożliwiających rejestrację prędkości obrotowej cząstek gruntu, na poziomie często nieprzekraczającym ułamków μrad/s. Obecnie jednak sejsmologia rotacyjna jest zagadnieniem cieszącym się ogromnym zainteresowaniem, co wynika z pojawienia się na rynku czujników umożliwiających bezpośredni pomiar składowych obrotowych drgań sejsmicznych. Brak jest jednak kompleksowych opracowań w zakresie analizy tychże składowych w przypadku drgań indukowanych działalnością górniczą. W niniejszym opracowaniu przedstawiono wyniki pilotażowych pomiarów składowych rotacyjnych drgań. Analizie poddano zapisy wstrząsów górniczych oenergii w zakresie od 3 × 103J do 1,5 × 107J. Zarejestrowane wartości obrotu zostały skorelowane z zapisami drgań translacyjnych w celu określenia różnic w ich podstawowych parametrach takich jak czas trwania, częstotliwość i rozkład amplitudowy.

EN

A proper description of ground motions generated by seismic and paraseismic events requires gathering data of six components of seismic waves. Three of them, the so called translational waves, are well researched and identified. Unfortunately, until recently, the remaining three components named as rotational waves were generally estimated with the use of indirect methods based on theoretical calculations. This was related mostly with the lack of proper instruments for the recording of rotational seismic waves. Thus, rotational waves were not fully recognized thus far. Recently, several types of advanced instruments for direct measurements of rotation were invented. Based on the measurements of strong ground motions it was indicated that the amplitude of the rotational components in close distances from the seismic source can be significantly larger than expected. Apart from this, there is still a lack of analyses considering the characteristic of rotational seismic waves generated by induced seismic events. In this paper, the results of preliminary measurements of rotational motions generated by induced seismic waves were presented. Ground movements related with mining tremors were analyzed in terms of amplitude, frequency and duration.

Słowa kluczowe

PL

zagrożenie sejsmiczne; wstrząsy górnicze; sejsmologia rotacyjna

EN

seismic hazard; mining tremors; rotational seismology

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 109
• Strony: 185--197
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Fuławka Krzysztof

• KGHM CUPRUM sp. zo.o. – Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

autor

Pytel Witold

• Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii Politechniki Wrocławskiej, Wrocław

autor

Mertuszka Piotr

• KGHM CUPRUM sp. zo.o. – Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

autor

Koziarz Eugieniusz

• KGHM CUPRUM sp. zo.o. – Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

Bibliografia

• 1. Chin-Jen i in. 2008 – Chin-Jen, L., Chun-Chi, L. i Lee, W.H.K. 2008. Recording Rotational and Translational Ground Motions of Two TAIGER Explosions in Northeastern Taiwan on 4 March. Bulletin of the Seismological Society of America 99(2B), s. 1237–1250.
• 2. Dulińska, J. i Zięba, A. 2010. Metody oceny wpływu wstrząsów górniczych na wybrane budowle wielkogabarytowe. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki. Czasopismo Techniczne. Budownictwo R. 107, z. 3-B, s. 31–42.
• 3. Gordon i in. 1970 – Gordon, D.W., Bennett, T.J., Herrmann, R.B. i Rogers, A.M. 1970. The south-central Illionis earthquake of November 9,1968 macroseismic studies. Bulletin of the Seismological Society of America 60(3), s. 953–971.
• 4. Grzebyk i in. 2015 – Grzebyk, W., Mertuszka, P. i Stolecki, L. 2015. Characteristics of the vibratory motion of a transaction and rotating character coming from mine seismic quakes. Wiadomości Górnicze R. 66, z. 2, s. 97–103.
• 5. Grzebyk i in. 2017 – Grzebyk, W., Jaśkiewicz-Proć, I. i Stolecki, L. 2017. Szacowanie głębokości położenia ognisk wstrząsów na podstawie wskaźnika energetycznego EWG. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energia PAN nr. 101, s. 33–43.
• 6. Hart i in. 1975 – Hart, G.C., DiJulio, R.M. i Lew, M. 1975. Torsional response of high rise buildings. ASCE. Journal of structure division 101, s. 397–415.
• 7. Huangi in. 2000 – Huang, B.S., Liu, C.C., Lin, C.R., Wu, C.F. i Lee, W.H.K. 2000. Measuring Mid- and Near-Field Rotational Ground Motions in Taiwan.
• 8. Jaśkiewicz-Proć, I. 2014. Korelacja oceny oddziaływania drgań według skali GSI-2004/11 z uszkodzeniami budynków po wstrząsach górniczych w Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym. Przegląd Górniczy 70(6), s. 14–23.
• 9. Jaśkiewicz-Proć, I. 2012. Porównanie prognozowanych i zarejestrowanych parametrów drgań od wstrząsów górniczych w bliskich odległościach epicentralnych na terenie LGOM. Czasopismo Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 7, s. 20–25.
• 10. Ju i in. 2000 – Ju, L., Blair, D.G. i Zhao, C. 2000. Detection of gravitational waves. Rep. Prog. Phys. 63, s. 1317–1427.
• 11. Kaláb i in. 2012 – Kaláb, Z., Knejzlík, J. i Lednická, M. 2012. Observation of rotational component in digital data of mining induced seismic events. Górnictwo i Geologia 7(1), s. 75–85.
• 12. Lee i in. 2011 – Lee, W.H.K., Evans, J.R., Bor-Shouh, Huang, Hutt, Ch.R., Chin-Jen, Lin, Chun-Chi, Liu i Nigbor, R.L. 2011. Measuring rotatonal ground motions in seismological practice, s. 1–27.
• 13. Maciąg, E., 2005. Ocena szkodliwości drgań budynków od wstrząsów górniczych na podstawie drgań ich fundamentów czy drgań gruntu. Wydawca Fundacja PZITB „Inżynieria i Budownictwo” Czasopismo Inżynieria i Budownictwo R. 61, nr 12, s. 670–677.
• 14. Schmelzbachi in. 2018 – Schmelzbach, C., Donner, S., Igel, H., Sollberger, D., Taufiqurrahman, T., Bernauer, F., Häusler, M., Van Renterghem, C., Wassermann, J. i Robertsson, J. 2018. Advances in 6C seismology: Applications of combined translational and rotational motion measurements in global and exploration seismology. Geophysics 83(3), s. 53–69.
• 15. Suryanto, W. 2006. Rotational Motions in Seismology, Theory and Application. Dissertation, LMU München: Faculty of Geosciences.
• 16. Teisseyre i in. 2006 – Teisseyre, R., Takeo, M. i Majewski, E. 2006. Earthquake Source Asymmetry, Structural Media and Rotation Effects. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg.
• 17. Teisseyre, R. 2010. Why rotation seismology: Confrontation between classic and asymmetric theories. Second IWGoRS Workshop, October 11–13, Prague, Czech Republic.
• 18. Torunbalci, N. i Ozpalanlar, G. 2008. Evaluation of earthquake response analysis methods for low-rise base isolated buildings.The 14th World Conference on Earthquake Engineering October 12–17, 2008, Beijing, China.
• 19. Trifunac, M.D. 2009. Rotations in Structural Response. Bulletin of the Seismological Society of America 99, s. 968–979.
• 20. Zembaty i in. 2017 – Zembaty, Z., Mutke, G., Nawrocki, D. i Bobra, P. 2017. Rotational Ground-Motion Records from Induced Seismic Events. Seismological Research Letters 88(12).
• 21. Zerva, A. i Zhang, O. 1997. Corellation patterns in characteristic of spatially variable seismic ground motions. Earthquake Engineering & Structural Dynamics 26, s. 19–39.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).