PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Geomechanical analysis of location and conditions for mining-induced tremors in LGOM copper mines

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
This paper presents the results of the statistical analyses of rock mass seismicity associated with O/ZG Rudna exploitation and geomechanical analyses concerning the location and conditions of tremor occurrences in LGOM conditions, illustrated by the example of O/ZG Rudna. As part of the statistical analyses, the assessment of rock mass seismicity formation in O/ZG Rudna throughout the whole mine area in the years 2006e2015 is presented, the results of which were the basis for subsequent geo-mechanical analyses. Within the parameters of seismic activity, the analysis covered the number of recorded events, the total value of energy emission and the index of individual energy expenditure. The presented analyses also refer to the locations of tremor source epicentres in relation to the exploitation front, distinguished into low energy and high energy tremors located ahead of the exploitation front, in the area of opening-up works and gobs. These recent results were the starting point for research and calculations on geo-mechanical analyses. These numerical calculations using the finite element method (FEM) carried out the energy density distribution of elastic deformation in the vicinity of the exploitation front. FEM calculations were designed to establish the factors and conditions that determine the location of tremor sources and the mechanism of rock destruction. Both of these factors are directly related to the magnitude of the energy emitted during the tremor. Appropriate energy measurements of elastic deformation have been adopted to determine rock mass areas which are potentially threatened by tremor occurrences of varying energy. Measures of the energy density of shear and volumetric strain enable the determination of the nature of rock mass destruction in the vicinity of mine workings, which in turn gives the basis for linking these measurements with tremor energy and location relative to the exploitation front. The results of numerical computations were compared with the results of statistical analyses on the locations of tremor sources with different energies in relation to the exploitation front in O/ZG Rudna.
Rocznik
Strony
94--103
Opis fizyczny
Bibliogr. 29 poz.
Twórcy
autor
  • AGH University of Science and Technology, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology, Poland
  • AGH University of Science and Technology, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology, Poland
Bibliografia
  • 1. Barton, N. (2013). Shear strength criteria for rock, rock joints, rockfill and rock masses: Problems and some solutions. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 5, 249-261.
  • 2. Bathe, K. J. (1982). The finite element procedures in engineering analysis. New York: Prentice Hall.
  • 3. Burtan, Z. (2011). Kształtowanie się zagrożenia sejsmicznego w trakcie eksploatacji rud miedzi w rejonie strefy uskoku Biedrzychowa [Seismic hazard in the copper mining area adjacent to the fault zone in Biedrzychowa]. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa. Górnictwo i Środowisko, 4(2), 34-42.
  • 4. Burtan, Z., Zorychta, A., Chlebowski, D., & Cieślik, J. (2016). Analiza sejsmiczności indukowanej w O/ZG „Rudna” w aspekcie rozmieszczenia ognisk wstrząsów względem frontu eksploatacyjnego [A geomechanical analysis of high and low-energy tremors, their location and conditions for their occurence during exploitation processes in the LGOM region]. In Paper presented at XXIII Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna z cyklu Górnicze Zagrożenia Naturalne, Szczyrk, 8-10 listopada 2016. Katowice: GIG.
  • 5. Burzyński, W. (1982). Dzieła wybrane. T. 1. Selected Works (Vol. 1). Warszawa: PWN.
  • 6. Chlebowski, D. (2011). Energetyczna ocena możliwości wystąpienia procesów pękania w utworach anhydrytowych na przykładzie oddziału G-22 O/ZG Rudna [Energy-related evaluation of cracking processes occurrence possibility in anhydrite formations on the example of the section G-22 of O/ZG Rudna mine]. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa. Górnictwo i Środowisko, 4(2), 43-51.
  • 7. Cieślik, J. (2013). Plastyczność i uszkodzenie wybranych skał w testach jednoosiowego i trójosiowego ściskania [Plasticity and damage of selected rocks in uniaxial and triaxial compression tests]. Kraków: Wydawnictwo AGH.
  • 8. Cundall, P. A. (1988). Formulation of a three-dimensional distinct element model-Part I: A scheme to detect and represent contacts in a system composed of many polyhedral blocks. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 25(3), 107-116.
  • 9. Gibowicz, S. J., Niewiadomski, J., Wiejacz, P., & Domański, B. (1989). Source study of the Lubin, Poland, mine tremor of 20 June 1987. Acta Geophysica, 37(2), 111-132.
  • 10. Jakubowski, J. (2010). Stochastyczna symulacja stateczności wyrobisk w nieciągłym masywie skalnym [Stochastic simulation of excavation stability in the discontinuous rock mass]. Krak_ow: Wydawnictwa AGH.
  • 11. Jing, L., Hannson, H., Stephansson, O., & Shen, B. (1997). 3D DEM study of thermomechanical responses of nuclear waste repository in fractures rocks e far and near-field problems. In 9th International Conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG). Wuhan, 2-7 November 1997 (Vol. 2, pp. 1207-1214). Rotterdam: Balkema.
  • 12. Jing, L., & Hudson, J. A. (2002). Numerical methods in rock mechanics. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 39(4), 409-427.
  • 13. Kozłowska, M. (2012). Ilościowa analiza odległości epicentralnych wstrząsów względem frontu eksploatacji w O/ZG Rudna (LGOM) [Quantitative analysis of epicentral tremors distance in relation to exploitation front in O/ZG Rudna (LGOM)]. Przegląd Górniczy, 68(12), 75-85.
  • 14. Kozłowska, M. (2013). Analysis of spatial distribution of mining tremors occurring in Rudna copper mine (Poland). Acta Geophysica, 61(5), 1156-1169.
  • 15. Kwiatek, G. (2004). Search for sequences of mining-induced seismic events at the Rudna Copper Mine in Poland. Acta Geophysica, 52(2), 155-171.
  • 16. Kłeczek, Z. (2006). Zagrożenie tąpaniami w polskich kopalniach węgla kamiennego i rud miedzi [Risk of rock-mass bursts in Polish Copper Mines (LGOM) and coal mines]. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie, 6, 8-12.
  • 17. Kłeczek, Z. (2007). Sterowanie wstrząsami górotworu LGOM [Control of rock-mass bursts in Polish Copper Mines (LGOM) ]. In Z. Pilecki (Ed.), Materiały sympozjum Warsztaty Górnicze z cyklu “Zagrożenia naturalne w górnictwie” Ślesin, 4-6 czerwca 2007 (pp. 255-261). Kraków: IGSMiE PAN.
  • 18. Orlecka-Sikora, B., Papadimitriou, E. E., & Kwiatek, G. (2009). A study of the interaction among mining induced seismic events in the Legnica-Glogow Copper District, Poland. Acta Geophysica, 57(2), 413-434.
  • 19. Pande, G. N., Beer, G., & Williams, J. R. (1990). Numerical methods in rock mechanics. New York: Wiley.
  • 20. Rudziński, Ł., & Lizurek, G. (2015). Mechanizm zjawiska sejsmicznego oraz tąpnięcia w O/ZG Rudna w Polkowicach z 19.03.2013 r. z wykorzystaniem lokalnych i regionalnych sieci sejsmologicznych [Source mechanism of 19.03.2013 Rudna's mine, Poland, seismic tremor and following rockburst in a view of local and regional seismic networks]. Cuprum: Czasopismo Naukowo-techniczne Górnictwa Rud, 3, 61-72.
  • 21. Simo, J., & Hughes, T. (1998). Computational inelasticity. New York: Springer-Verlag.
  • 22. Simulia. (2016). Abaqus v. 6.12 User's manual. Dassault Systemes.
  • 23. Souley, M., Hommand, F., & Thoraval, A. (1997). The effect of joint constitutive laws on the modelling of an underground excavation and comparison with in-situ measurements. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 34(1), 97-115.
  • 24. Wittke, W. (2014). Finite element method (FEM). In Rock Mechanics based on an Anisotropic Jointed rock model (AJRM) (pp. 8e10). Weinheim, Germany: Wiley-Verlag.
  • 25. Wriggers, P. (2008). Nonlinear finite element method. Berlin: Springer.
  • 26. Zienkiewicz, O. C., & Taylor, R. L. (1989). The finite element method. Vol. 1, Basic formulation and linear problems. London: McGraw-Hill.
  • 27. Zienkiewicz, O. C., & Taylor, R. L. (2000). The finite element method. Vol. 2, Solid mechanics. Oxford: Butterworth-Heinemann.
  • 28. Zorychta, A., Burtan, Z., & Chlebowski, D. (2005). Wpływ warunków górniczych na kształtowanie się stanu zagrożenia wstrząsami i tąpaniami [An influence of mining conditions on the seismic hazard]. Cuprum: Czasopismo Naukowo-techniczne Górnictwa Rud, 3, 33-42.
  • 29. Zorychta, A., Cieślik, J., Burtan, Z., & Chlebowski, D. (2015). Geomechaniczne warunki poprawy efektywności strzelań torpedujących w kopalniach LGOM [Geomechanical conditions for torpedo blasting efficiency improvement in LGOM mines]. Cuprum: Czasopismo Naukowo-techniczne Górnictwa Rud, 3, 83-93.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-e918b10a-87d6-4c5c-8233-9f408ab6971a
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.