Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of statistical methods for evaluation of rock-burst risks in copper ore mine conditions

Takuska-Węgrzyn E.

Archives of Mining Sciences

|

2008

|

Vol. 53, no 1

23-30

EN

The paper presents a proposal for a method of rock-burst risk estimation based upon an analysis of the non-homogeneity degree of rock cracking processes. In periods preceding moments of tremors there are tendencies towards enlargement of crack sizes causing increases in the non-homogeneity degree. It is known that rock cracking is represented in the form of a seismoacoustic emission, which can be observed (registered). The non-homogeneity degree of the cracking process can be estimated on the basis of the statistical analysis ofthe registered seismoacoustic emission stream. It is known from experience that the registered emission constitutes nonstationary and non-homogeneous stream of events. Information about energies (extents) of processes and time intervals between effects is necessary for its complete description. The paper presents appropriate models ofmeasures describing the non-homogeneity degree of the cracking process. These measures treated as indicative functions enable a qualitative connection between the non-homogeneity degree discussed and the rock-burst risk condition. The findings have been illustrated with examples of behaviour of these measures estimated on the basis of the registered seismoacoustic emission stream in the G-22/4 ZG "Rudna" Branch.

PL

W pracy przedstawiono propozycję sposobu oceny zagrożenia tąpaniami, opartego na analizie stopnia niejednorodności procesów pękania skał. W okresach poprzedzających momenty wystąpienia wstrząsów występują tendencje w kierunku powiększania się rozmiarów pęknięć, powodując wzrosty stopnia niejednorodności. Wiadomo, że pękanie skał jest odwzorowywane w formie emisji sejsmoakustycznej, którą możemy obserwować (rejestrować). Stopień niejednorodności procesu pękania może być oceniany na podstawie analizy statystycznej rejestrowanego strumienia emisji sejsmoakustycznej. Z praktyki wiadomo, że rejestrowana emisja stanowi niestacjonarny i niejednorodny strumień zdarzeń. Do pełnego jej opisu konieczna jest informacja o energiach (rozmiarach) zjawisk oraz odstępach czasu między zjawiskami. W pracy przedstawiono odpowiednie modele miar opisujących stopień niejednorodności procesu pękania. Miary te traktowane jako funkcje wskaźnikowe umożliwiają jakościowe powiązanie omawianego stopnia niejednorodności ze stanem zagrożenia tąpaniami. Uzyskane wyniki zostały zilustrowane przykładami zachowania się tych miar estymowanych na podstawie rejestrowanego strumienia emisji sejsmoakustycznej w Oddziale G-22/4 ZG "Rudna".

2

Methods of tremor risk monitoring based on analysis of non-homogeneity of stream of registered seismoacoustic emission

Cianciara A., Cianciara B., Takuska-Węgrzyn E.

Geoinformatica Polonica

|

2005

|

T. 7

15-23

EN

A method of tremor-risk monitoring based on the analysis of the non-homogeneity of rock fracturing processes is presented in this paper. In the periods preceding tremors, the cracks tend to increase, thereby resulting in an increase in the non-homogeneity. Cracking of rocks of course can be represented in the form of seismoacoustic emissions that can be monitored (recorded). Hence, the degree of non-homogeneity of the cracking process can be evaluated on the basis of a statistical analysis of the registered stream of seismoacoustic emissions. In this monitoring method, the statistical analysis is based on the time intervals between the incidence of the emissions. However, practice shows that the registered emissions generate a non-stationary and non-homogeneous stream of events. Therefore, information about the energy (magnitude) of these effects is necessary for a fun description of the process. This methodical disadvantage can be eliminated using the theoretical possibility of indirectly inferring about energy levels on the basis of the assumed relations between energy logarithms and the time intervals between the effects. Relevant models describing the non-homogeneities levels of the cracking process are presented in the paper. Treated as index functions, these values enable quantitative linking of the discussed non-homogeneity with the degree of rock-burst risk. The results obtained were used to develop a system for rock-burst risk-monitoring in underground mines using standard seismoacoustic equipment. The equipment was made available to the researchers for making tests in operational coal mining conditions.

PL

W pracy przedstawiono propozycję sposobu monitorowania zagrożenia wystąpieniem wstrząsów, opartego na analizie stopnia niejednorodności procesów pękania skał. W okresach poprzedzających momenty wystąpienia wstrząsów występują tendencje w kierunku powiększania się rozmiarów pęknięć, powodując wzrosty omawianego stopnia niejednorodności. Wiadomo, że pękanie skał jest odwzorowywane w formie emisji sejsmoakustycznej, którą możemy obserwować (rejestrować). Wynika stąd, że stopień niejednorodności procesu pękania może być oceniany na podstawie analizy statystycznej rejestrowanego strumienia emisji sejsmoakustycznej. W przedstawionym tutaj sposobie monitorowania, z uzasadnionych względów, analiza statystyczna prowadzona jest na podstawie odstępów czasu między zjawiskami omawianego strumienia emisji. Jednak, jak wiadomo z praktyki, rejestrowana emisja stanowi niestacjonarny i niejednorodny strumień zdarzeń. Dlatego do jej pełnego opisu konieczna jest informacja o energiach (rozmiarach) zjawisk. Aby ominąć tę trudność, skorzystano z teoretycznej możliwość pośredniego wnioskowania o energii dzięki przyjęciu zależności łączącej logarytmy energii z odstępami czasu między zjawiskami. W pracy przedstawiono odpowiednie modele miar opisujących wielkość niejedno-rodności procesu pękania. Miary te traktowane jako funkcje wskaźnikowe umożliwiają jakościowe powiązanie omawianej niejednorodności ze stopniem zagrożenia tąpaniami. Uzyskane wyniki zostały wykorzystane do opracowania systemu monitorowania zagrożenia tąpaniami (wystąpieniem wstrząsów) w kopalniach podziemnych, pracującego na bazie standardowej aparatury sejsmoakustycznej. Został on przekazany do testowania w warunkach ruchowych kopalń.

3

A method of evaluating the threat of tremors on the basic of an analysis of the degree of non-homogeneity of the seismoacoustic emission process

Cianciara A., Cianciara B., Takuska-Węgrzyn E.

Archives of Mining Sciences

|

2004

|

Vol. 49, nr 3

405-416

EN

A concept of interpretation of seismoacoustic emission when it is defined by a model of non-stationary and non-homogeneous stream of events has been presented. Interpretation is based exclusively on the times of the occurrence of events, i.e. the phenomena of emission. To start with, it should be mentioned that the method of evaluation of times when the phenomena occur is relatively simple and, in practice, it can be realized by means of the standard seismoacoustic apparatus generally used in mining. Also we would like to emphasize that the here presented concept is based neither on activity nor on the global energy as it is usually done in practice. The approach is original and it consists in the analysis of the degree of non-homogeneity of the process describing the emission. However, full information on this process is indispensable. As it is known, for a complete description of the stream of emission, besides the times of the occurrence of phenomena, the information on their dimensions is also necessary. Hence the authors' concept is based on a hypothetical dependence combining the extensions of the phenomena of the seismoacoustic emission with the time intervals between these phenomena (Cianciara 2000). Thus a concept of the degree of non-homogeneity of the emission process is one of the most important problems considered in the paper. It is known that the discussed non-homogeneity is due to changes in the state of stresses and, connected with them, diversification of the extensions of the phenomena. In the paper, there are presented not only the models of the discussed degree of non-homogeneity but also the methods of estimating the parameters of these models. Estimation has been carried out on the basis of the time intervals between the phenomena of the registered seismoacoustic emission. Accordingly, theoretical fundamentals allowing to elaborate a system of controlling the state of threat of tremors have been given. Such a system would be based on the analysis of the degree of non-homogeneity of the registered stream of the seismoacoustic emission. Moreover, suggestions regarding the possibility of monitoring the state of threat by bursts have been presented.

PL

W pracy przedstawiono nową koncepcję interpretacji emisji sejsmoakustycznej, w aspekcie jej wykorzystania do opracowania sposobów oceny stopnia zagrożenia sejsmicznego wyrobisk górniczych. Interpretacja w całości prowadzona jest w ujęciu probabilistycznym. Wykorzystując wyniki wieloletnich badań, postanowiono odejść od powszechnie stosowanej zasady prowadzenia wszelkich analiz na podstawie parametrów opisujących źródła zjawisk, głównie w formie energii, czy też energii sumarycznej oraz aktywności emisji. Zakłada się, co jest powszechnie akceptowanym poglądem, że emisja sejsmoakustyczna może być opisywana modelem w formie niestacjonarnego i niejednorodnego strumienia zdarzeń. Zgodnie z przyjętą koncepcją, analiza jest prowadzona jedynie na podstawie czasów wystąpienia zdarzeń, czyli zjawisk emisji i nie bazuje na aktywności, ani na energii sumarycznej, jak to się powszechnie praktykuje. Na wstępie należy nadmienić, że sposób oceny czasów wystąpienia zjawisk jest stosunkowo prosty i w praktyce może być realizowany za pomocą standardowej aparatury sejsmoakustycznej powszechnie używanej w górnictwie. Przedstawiony w tej pracy sposób interpretacji jest oryginalny i sprowadza się do analizy stopnia niejednorodności strumienia zdarzeń, opisującego emisję. Jednak niezbędna jest wówczas znajomość pełnej informacji o tym procesie. Jak wiadomo strumień emisji sejsmoakustycznej opisują dwie zmienne losowe, które reprezentują: odstępy czasu między zjawiskami U oraz rozmiary zjawisk D. Wynika stąd, że do pełnego opisu takiego strumienia, oprócz czasów wystąpienia zjawisk, konieczna jest również informacja o ich rozmiarach. Dlatego w przedstawionej koncepcji autorzy bazują na hipotetycznej zależności łączącej rozmiary zjawisk emisji sejsmoakustycznej z odstępami czasu między tymi zjawiskami. W pracy przedstawiono modele omawianego stopnia niejednorodności. Modele te estymowane w ustalonych odstępach czasu stanowią tzw. funkcje wskaźnikowe. Estymacja tych funkcji prowadzona jest na podstawie odstępów czasu między zjawiskami rejestrowanej emisji sejsmoakustycznej. W efekcie przedstawiono dwa główne typy funkcji wskaźnikowych. Modele te są używane jako funkcje wskaźnikowe, które podlegają określonym wzrostom w miarę narastania stanu zagrożenia. Przykładowe przebiegi ilustrujące zachowanie się funkcji wskaźnikowej przedstawiono na rysunku (4). W wyniku przedstawiono teoretyczne podstawy umożliwiające opracowanie systemu do kontroli stanu zagrożenia wystąpieniem wstrząsów. System taki może być oparty na analizie stopnia niejednorodności rejestrowanego strumienia emisji sejsmoakustycznej. Ponadto przedstawiono sugestie odnośnie możliwości monitorowania stanu zagrożenia tąpaniami.