Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Vrancea intermediate-depth focal mechanism catalog: a useful instrument for local and regional stress field estimation

Andreea Craiu, Marius Craiu, Marius Mihai, Florinela Manea Elena, Alexandru Marmureanu

Acta Geophysica

|

2023

|

Vol. 71, no. 1

29--52

EN

The Vrancea seismic zone, located in the bend region of the South-Eastern Carpathians, is a unique area with both crustal and intermediate-depth seismic activity and is known as one of the most active seismic area in Europe. Moderate crustal seismicity is recorded all over the Carpathian region, but the far more intense activity occurs in a small subcrustal seismogenic volume beneath the SE‐bend of the Carpathian arc with about 20×50 km lateral and 110 km vertical extent (70–180 km depth). A unique slab geometry, likely preserved until the present, causes stress localization due to the slab bending and subsequent stress release resulting in large mantle earthquakes in the region. The main focus of this study is to determine the focal mechanisms for events with a magnitude larger than 2.7, between 2005 and 2020 and evaluate the current stress field along the Vrancea subcrustal region, from the derived fault plane solutions. The main style of faulting for Vrancea subcrustal events presents a predominant reverse one, with two main earthquakes categories: the first one with the nodal planes, oriented NE–SW parallel with the Carpathian Arc and the second one with the nodal planes, oriented NW–SE perpendicular on the Carpathian Arc. The results of stress inversion indicate a dominant thrust faulting style, with an average stress regime index of 2.87. The stress pattern shows similar partitioning with vertical extension in the slab and no preferred orientation in the overlying crust, showing a transition regime from the extensional regime in the Moesian Platform to the compressional regime in the Vrancea subcrustal zone.

2

Differential and source terms locations of the 2015 Teresva (East Carpathians) series and their tectonic implications

Gnyp Andriy, Malytskyy Dmytro

Acta Geophysica

|

2021

|

Vol. 69, no. 6

2099--2112

EN

Earthquakes of the 2015 Teresva series have been relocated using differential arrivals only of their P-waves at the same set of seismic stations and source-specific station terms. At least six distinct groups had been identified in the series as a result of single linkage clustering analysis of cross-correlations between their waveforms. Differential arrivals were estimated separately in each group, and not directly relative to the master event, but through the chains of events with the largest cross correlations. Time drift at some Ukrainian stations had been detected by comparing intervals between the first P-waves from the same earthquakes at pairs of stations and taken into account, assuming a linear drift rate. The relocated epicenter of the main MSH3.5 earthquake was only~2.3 km to the east of the macroseismic one and almost exactly at the intersection of the two major local faults, perpendicular and parallel to the Carpathians arc. The almost linear alignment of the other earthquakes in azimuth~320° almost coincided with the parallel fault and with the nodal plane of the almost purely strike-slip focal mechanism estimated for the strongest earthquake from its first polarities at 26 stations, and by moment tensor inversion of the ground displacement amplitudes and duration of the first P-wave pulses at 18 stations. A very interesting oscillatory (cyclic) pattern of the epicenter migration along the SE–NW axis, obtained as a result of relocation, was also confirmed by variations in S-relative to P-wave delays: During the cycle, the epicenters gradually shifted to NW and at the beginning of the new cycle returned.

3

Analiza zmian tensora momentu sejsmicznego i parametrów źródła wstrząsów górniczych w czasie eksploatacji pokładu 510 ścianą 577a w pokładzie 510 w KWK Mysłowice-Wesoła

Misz Krzysztof

Przegląd Górniczy

|

2020

|

T. 76, nr 3

15--27

PL

Obserwowana w ostatnich latach rosnąca liczba zarejestrowanych zjawisk sejsmicznych o energiach ≥ 106 J oraz liczba zarejestrowanych tąpnięć i odprężeń, z uwagi na brak możliwości precyzyjnej predykcji tego zagrożenia, wymusza potrzebę wzbogacenia aktualnie wykorzystywanych metod oceny zagrożenia tąpaniami i wstrząsami o nowe narzędzia. W artykule przedstawiono kształtowanie się stanu zagrożenia tąpaniami w czasie eksploatacji pokładu 510 ścianą 577a w KWK Mysłowice-Wesoła oraz przedstawiono możliwe przyczyny towarzyszącej jej wzmożonej aktywności sejsmicznej. Przedstawiono również zależności pomiędzy obserwowaną aktywnością sejsmiczną a parametrami opisującymi mechanizmy ognisk zarejestrowanych wstrząsów. Wykazano, że naprężenie pozorne, podobnie jak energia sejsmiczna czy moment sejsmiczny, może stanowić kryterium do oceny stanu zagrożenia tąpaniami i wstrząsami.

EN

The growing number of recorded seismic events observed in recent years about energies ≥ 106 J and the number of recorded rockbursts and stress reliefs, due to the inability to accurately predict this threat, enforces the need to enrich the currently used methods of rockburst and shock hazard by new tools. The article presents the evolution of the state of threat of rock bursting during the extraction of the 510 coal seam through the longwall 577a in the KWK Mysłowice-Wesoła and presents the possible causes of seismic activity. Presented also the relations between the observed seismic activity and parameters describing the mechanisms of focuses of registered shocks. It has been shown that apparent stress, similar as seismic energy or seismic moment, can be a criterion for assessing the state of rockburst hazard and shock hazard.

4

Earthquake source dynamics and kinematics of the Eastern Indian Shield and adjoining regions

Singh Rashmi, Khan Prosanta Kumar, Singh A. P.

Acta Geophysica

|

2020

|

Vol. 68, no. 2

337--355

EN

The Eastern Indian Shield (EIS) consists of two cratonic nuclei, namely Singhbhum craton and Chhotanagpur Granitic Gneissic terrain. This area contains several crisscross faults, lineaments, shear zones, numerous hot springs and three major rivers (e.g., Ganga, Brahmaputra and Damodar). The area is regionally covered by 7 seismic stations and jointly recorded 16 events from the study area, and less noisy waveforms of 4 events were used for focal mechanism analysis using the Cut and Paste method. The focal parameters of these 4 events were compiled with results of 8 events computed by diferent workers for the study area. To understand the detailed tectonics, focal mechanisms of 21 events for the Himalayan segment were taken from CMT Harvard catalog of duration 1976–2017. Spatial variations of operative stress felds for major tectonic domains were analyzed in the present study based on stress inversion of focal mechanism parameters. We observed strike-slip-dominated movements in the EIS, which changes partially into extension in the northeast part between the Ganga and Brahmaputra Rivers. Thrust-dominated movements evidenced by focal mechanisms and the pure compression in the western segment of the Himalaya in the north might be promoting shear movements in the EIS and adjoining regions. The pure strike-slip in the eastern segment of the Himalaya and its deeper level account for lateral shearing and eastward movements of diferent tectonic blocks. The normal faulting earthquakes in the northeast part might be indicating stretching in the basement because of convergence of Indian lithosphere beneath the Myanmar plate.

5

Mechanizmy ognisk wstrząsów górniczych rejestrowanych w czasie eksploatacji pokładu 416 ścianą 413 w PGG S.A. Oddział KWK Mysłowice-Wesoła

Misz Krzysztof

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 4

41--52

PL

Zagrożenie tąpaniami i wstrząsami z uwagi na konieczność systematycznego zwiększania głębokości prowadzonych robót górniczych staje się dominującym zagrożeniem towarzyszącym eksploatacji węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Wieloletnie obserwacje hazardu sejsmicznego wskazują, że na wielkość tego zagrożenia decydujący wpływ mają zaszłości eksploatacyjne oraz budowa geologiczna. W wyniku prowadzonych robót górniczych może dochodzić do okresowych zmian układu naprężeń i rozwoju procesów dynamicznych, co znajduje swoje odzwierciedlenie w rejestrowanej indukowanej aktywności sejsmicznej. W artykule przedstawiono kształtowanie się stanu zagrożenia tąpaniami w czasie eksploatacji pokładu 416 w partii A zachód w PGG S.A Oddział KWK Mysłowice-Wesoła oraz przedstawiono możliwe przyczyny wzmożonej aktywności sejsmicznej towarzyszącej eksploatacji pokładu 416 ścianą 413.

EN

The threat of rock bursts and shocks due to the need to systematically increase the depth of mining works is becoming dominant to hard coal mining in the Upper Silesian Coal Basin. Long-term observations of the seismic hazard indicate that the magnitude of this hazard is influenced by completed exploitation and geological structure. As a result of mining work, periodic changes in the stress system and the development of dynamic processes may occur, which is reflected in the registered induced seismic activity. This paper presents the development of the rock burst hazard during exploitation of the seam no. 416 in lot A west in the PGG S.A. Branch of KWK Mysłowice-Wesoła and possible causes of increased seismic activity accompanying the operation of the seam no. 416 with the wall no. 413.

6

Geomechanical and tectonophysical conditions of mining-induced seismicity in the Upper Silesian Coal Basin in Poland: a case study

Dubiński Józef, Stec Krystyna, Bukowska Mirosława

Archives of Mining Sciences

|

2019

|

Vol. 64, no. 1

163--180

EN

In the Carboniferous rock mass of the Upper Silesian Coal Basin, large changes in the geomecha-nical conditions often occur over relatively short distances. These conditions relate to rock properties that are primarily responsible for the occurrence of geodynamic phenomena in the rock mass. The main factor influencing the manifestation of these phenomena is tectonic stress developed during Variscan and subsequent Alpine orogenesis. This stress contributed to creating tectonic structures in the Carboniferous formations and influenced the properties of the rocks themselves and the rock mass they form. As a result of the action of the stresses, compaction zones (main stresses were compressive) were formed, along with zones in which one of the main stresses was tensile. For the compaction zones in the Carboniferous rocks, the following geomechanical parameters have been calculated: uniaxial compressive strength, Young’s modulus and post-critical modulus. The local stress field was determined according to the focal mechanism in selected areas (Main and Bytom troughs) to characterize changes in geomechanical properties of the rocks that are responsible for high-energy tremors (E≥ 106 J, ML≥ 2.2).

PL

W Górnośląskim Zagłębiu Węglowym w górotworze karbońskim występuje często duża zmien-ność warunków geomechanicznych na względnie niewielkich odległościach. Warunki te odniesione do właściwości skał są w pierwszej kolejności odpowiedzialne za występowanie zjawisk geodynamicz-nych w górotworze. Głównym czynnikiem wpływającym na te właściwości są naprężenia tektoniczne rozwinięte podczas orogenezy warescyjskiej i alpejskiej. Naprężenia te uczestniczyły w tworzeniu struktur tektonicznych w górotworze karbońskim i oddziaływały na właściwości skał i całego górotworu. W wyniku takiego działania powstały strefy kompakcji (gdzie główne naprężenia były ściskające) oraz strefy, w których jedno z naprężeń głównych było rozciągającym. Dla stref kompakcji zostały określone takie parametry geomechaniczne jak: wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie, moduł Younga i modułpokrytyczny. Lokalne pole naprężeń wyrażone kierunkami naprężeń głównych wyznaczano na podstawie parametrów mechanizmu ognisk wstrząsów w rejonie niecki głównej i niecki bytomskiej i porównano z wyznaczonymi parametrami geomechanicznymi skał. Przeprowadzone analizy pozwalają na wnioskowanie, że mechanizm ognisk wysokoenergetycznych wstrząsów (E≥ 106 J, ML≥ 2.2) w przybliżeniu odzwierciedla występujący w górotworze układ naprężeń, który miał wpływ na zróżnicowanie wartości parametrów geomechanicznych skał.

7

Stress studies in the Central Alborz by inversion of earthquake focal mechanism data

Pourbeyranvand S.

Acta Geophysica

|

2018

|

Vol. 66, no. 6

1273--1290

EN

The Alborz is one of the most important seismotectonic provinces in Iran. Furthermore, emplacement of Tehran as a mega city in southern part of the Alborz intensifies the seismic vulnerability in this area. In this study, the focal mechanism data from teleseismic and local seismic networks are used for stress tensor inversion. The earthquake focal mechanisms in the Central Alborz are divided into several groups with respect to their location. Two different stress tensor inversions, linear and nonlinear, are used for obtaining the principal stress orientations. The results show spatial variations in tectonic stress field, consistent with fault orientations and faulting mechanisms. The maximum compressional stress directions obtained in this study are confirmed by fast S-wave polarization axes reported by a previous shear wave splitting study. The maximum horizontal stress directions are also compared with GPS strain rates. The results indicate a partitioning of deformation in the area due to regional stresses along preexisting faults.

8

Określenie przyczyny wysokoenergetycznych wstrząsów górotworu na podstawie parametrów mechanizmu ognisk

Stec K.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 101

19--32

PL

Celem badań było określenie przyczyny występowania wysokoenergetycznych wstrząsów (energia E ≥ 1,0E+05 J) w rejonie ściany A położonej pokładzie 405/2 w znajdującej się w zachodniej części siodła głównego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. W badaniach wykorzystano metodę inwersji tensora momentu sejsmicznego dającą w wyniku parametry mechanizmu ognisk (procentowy udział składowych: izotropowej, jednoosiowego ściskania lub rozciągania, składowej ścinającej; azymut i upad płaszczyzn nodalnych; kierunki osi naprężeń tensyjnych i kompresyjnych). Parametry te są wielkościami, które opisują procesy zachodzące w ogniskach wstrząsów i posiadają wyraźny związek z warunkami naprężeniowymi w danym rejonie. Na podstawie otrzymanych parametrów wyznaczono kierunki naprężeń głównych s1, s2, s3 oraz pozostałe parametry takie jak: parametr R = (s2 – s3)/s1 – s3); naprężenie normalne s i ścinania t przy założeniu, że s1 = 1 a s3 = 0; kierunek osi ściskania – rozciągana, kierunek naprężenia horyzontalnego. Przeprowadzone badania wykazały, że przyczyną występowania wysokoenergetycznych wstrząsów podczas eksploatacji ściany A w pokładzie 405/2 była dynamiczna destrukcja warstw stropowych, które uzyskały możliwość przemieszczenia się w kierunku przestrzeni powstałej po wyeksploatowaniu pokładu. Dodatkowym czynnikiem znacznie potęgującym ten proces był udział istniejących w górotworze naprężeń, które pochodziły od występujących w tym rejonie krawędzi i lokalnych uskoków. Wyniki badań stanowiły dodatkową informację dla określenia stanu zagrożenia tąpaniami w tym rejonie. Mianowicie, ze względu na niebezpieczne warunki (parametry naprężeniowe odpowiadające górotworowi o dużej wytrzymałości na ścinanie, w którym wstrząsy cechują się silniejszym oddziaływaniem dynamicznym) wykonane zostały w tym rejonie dodatkowe działania profilaktyczne – strzelania wstrząsowe.

EN

The aim of the research was to determine the cause of high-energy rock mass tremors (energy E ≥ 1,0E+05 J) in the area of longwall A located in seam 505/2, in the western part of the main saddle in the Upper Silesian Coal Basin. The research employed the method of seismic moment tensor inversion which provides parameters of focal mechanism (percentage share of its components: isotropic, uniaxial compression or tension, shear component; trend and dip of nodal planes, directions of tension axes and compression stress). The parameters describe processes occurring in focuses of tremors and they are clearly linked with stress conditions in a given area. Based on the obtained parameters, the directions of principal stresses σ1, σ2, σ3 were determined, as well as other parameters such as: parameter R = (σ2-σ3)/(σ1-σ3); normal stress σ and shear stress τ, assuming that σ1 = 1 and σ3 = 0; direction of Shortening/Extension axis; direction of horizontal stress. The research showed that the cause of the occurrence of high-energy tremors while exploitations longwall A mining seam 405/2, was the dynamic destruction of roof rocks which could displace towards the cavity created after mining the seam. An additional factor significantly magnifying the process was the share of stresses, which originate from the faults in the area, existing in the rock mass. The results of the research provided additional information to determine the degree of rockburst hazard in the area. Due to the very dangerous work conditions (stress parameters reflect the rock mass of high shear strength, where dynamic influence of tremors is stronger) additional preventive actions – distress blastings were made in this area.

9

Skomplikowany mechanizm pękania górotworu w warunkach działania kopalni głębinowej na podstawie zjawiska sejsmicznego z ZG „Rudna” w Polkowicach

Talaga A., Koziarz E., Rudziński Ł.

Przegląd Górniczy

|

2017

|

T. 73, nr 4

34--40

PL

Sejsmiczność indukowana działalnością górniczą związana jest z występowaniem specyficznych zagrożeń. Do największych z nich należą uszkodzenia wyrobisk górniczych, skutkujące niebezpieczeństwem dla pracowników oraz znajdującej się w obszarze źródłowym infrastruktury. Obecnie nie istnieje skuteczna metoda prognozowania zjawisk sejsmicznych odpowiedzialnych za tego typu zagrożenie. Wykorzystując metody sejsmologiczne możemy jednak zrozumieć fizyczną naturę procesów ich powstawania. Jedną z metod jest analiza mechanizmów wstrząsów górniczych. W artykule zaprezentowano możliwy proces pękania górotworu towarzyszący silnemu zjawisku sejsmicznemu, zaobserwowanemu na terenie kopalni miedzi „Rudna” w Polkowicach. Wykorzystując zapisy sejsmiczne z dwóch niezależnych sieci sejsmologicznych zaproponowaliśmy możliwe wyjaśnienie obserwowanych skutków wstrząsu górotworu.

EN

Seismicity induced by mining workings is associated with many hazards. Seismicity is the greatest threat and corresponding rock burst phenomena linked with possible tunnels destructions in the vicinity of the source of the tremor. Nowadays there is no effective method which allows to forecast such kind of hazardous events. Using seismological methods however, we are ready to understand the physical properties of the seismic sources. One of the method is an analysis of the seismic source mechanisms of tremors induced by mining. This paper deals with this issue. We present the possible complex process of rock fracture inside the source of the strong seismic event occurred in Rudna copper mine in Polkowice, Poland. Based on seismic signals recorded by two independent seismological networks we suggest a possible explanation of the effects observed inside mining panels.

10

The Influence of a Local Fault Zone on High Energy Tremor Occurrence During Longwall Mining of a Coal Seam

Wojtecki Ł., Knopik M., Zuberek W. M.

Acta Geophysica

|

2016

|

Vol. 64, no. 4

1164--1175

EN

Underground mining of coal seams in the Upper Silesian Coal Basin in Poland is accompanied by seismic activity of varying magnitude. The investigations which have been performed for several years distinguished high energy mine tremors connected directly with mining or coupled with geological structures, such as large faults. In mined seams, local fault zones occur. Faults in these zones are usually small, with throws comparable with coal seams thicknesses. Local fault zone may be responsible for the occurrence of high energy tremors as well as large faults, as presented in this article. An analysis of source mechanism of high energy tremors generated during longwall mining of the coal seam No. 510, with presence of a local fault zone, in one of the Polish hard coal mines in the Upper Silesian Coal Basin was performed. For this purpose, the seismic moment tensor inversion method was used. In most of foci, the process of shear predominated. Determined nodal plane parameters were correlated with parameters of faults forming the local fault zone. High energy tremors were generated mostly by dislocations on faults of the local fault zone. Weakening of roof rocks in the neighborhood of local fault zone takes an important role too, and was responsible for share of implosion in the focal mechanism.

11

Wieloprzyczynowość wysokoenergetycznych wstrząsów górniczych

Knopik M., Zuberek W. M., Wojtecki Ł.

Przegląd Górniczy

|

2015

|

T. 71, nr 12

12--19

PL

Analiza mechanizmu ogniska wstrząsu pozwala odtworzyć sposób destrukcji górotworu w strefie ogniskowej. Najbardziej prawdopodobne mechanizmy powstawania zjawisk sejsmicznych można określić dzięki metodzie inwersji tensora momentu sejsmicznego. Poznanie procesów zachodzących w ogniskach wysokoenergetycznych wstrząsów towarzyszących eksploatacji górniczej umożliwia poprawniejszą ocenę zagrożenia tąpaniami metodą sejsmologiczną. W artykule zostały przedstawione wyniki analizy mechanizmów ognisk wysokoenergetycznych wstrząsów (o energii sejsmicznej ≥ 105 J), powstałych podczas eksploatacji ścianowej pokładu 510 prowadzonej w jednej z kopalń GZW. Obliczone mechanizmy ognisk wstrząsów były skorelowane z występującymi w rejonie objętej badaniami ściany warunkami górniczo-geologicznymi. W mechanizmie ognisk analizowanych wstrząsów dominowała składowa ścinająca. Czynnikami odpowiedzialnymi za powstawanie najsilniejszych wstrząsów były przemieszczenia na uskokach, pękanie grubej warstwy piaskowca zalegającej nad eksploatowanym pokładem oraz zmiana równowagi naprężeniowej w filarze dla przekopów skrzydłowych spowodowana prowadzoną eksploatacją. W ogniskach kilku wstrząsów za frontem ściany stwierdzono także występowanie mechanizmu implozyjnego, wskazującego na destrukcję skał stropowych w wyniku tworzenia się zawału.

EN

An analysis of the tremor source mechanism allows to reconstruct the way of rock mass destruction in the focus zone. The most probable ways of seismic events generation may be determined using the seismic moment tensor inversion method. Understanding the processes which take place in the high-energy tremors foci enables a proper assessment of the rockburst hazard with the use of seismological method. In this paper the results of the analysis of the focal mechanism of high-energy tremors (about seismic energy ≥ 105 J) generated during longwall mining of the coal seam 510 in one of the hard coal mines in the Upper Silesian Coal Basin are presented. The determined tremors source mechanisms were correlated with geological and mining conditions occurring in the area of the investigated longwall. In the source mechanism of the analyzed mine tremors the shear component predominated. Dislocations on faults, cracking of thick layer of sandstone above the exploited coal seam and change of stress equilibrium in pillar for flank drifts caused by the investigated longwall were factors responsible for high-energy tremors occurrence. In the sources of some tremors behind the longwall mechanism of implosion also occurred, which may indicate the destruction of roof rocks because of caving formation.

12

Geomechanical conditions of causes of high-energy rock mass tremors determined based on the analysis of parameters of focal mechanisms

Stec K.

Journal of Sustainable Mining

|

2015

|

Vol. 14, iss. 1

55--65

EN

The aim of the research was to determine the cause of high-energy rock mass tremors (energy E ≥ 105 J) in the area of longwall H-2a located in seam 409/3 in Borynia-Zofiówka-Jastrzębie colliery, basing on the analysis of geological and mining conditions, seismic activity, focal mechanism and local stress field. The research employed the method of seismic moment tensor inversion which provides parameters of focal mechanism (percentage share of its components: isotropic, uniaxial compression or tension, shear component; trend and dip of nodal planes, directions of tension axes and compression stress). The parameters describe processes occurring in focuses of tremors and they are clearly linked with stress conditions in a given area. The conducted tests showed that the cause of occurrence of high-energy tremors and three rockbursts in lot H while mining seam 409/3 with longwall H-2a, was dynamic destruction of roof rocks which could displace towards the cavity created after mining the seam. An additional factor significantly magnifying the process was the share of stresses, which originate from the faults in the area, existing in the rock mass. Results of the research provided additional information to determine the degree of rockburst hazard in the area. Because of very dangerous work conditions (stress parameters reflect the rock mass of high shear strength, where dynamic influence of tremors is stronger) mining activity in longwall H-2a was terminated a few dozen metres earlier than it had been originally planned.

13

Próba określenia przyczyn wysokoenergetycznych wstrząsów górotworu podczas eksploatacji pokładu 408 w KWK „Bielszowice”

Wojtecki Ł.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2015

|

nr 8

18--24

PL

Analiza mechanizmu ogniska wstrząsu pozwala odtworzyć sposób destrukcji górotworu w strefie ogniskowej. Najbardziej prawdopodobne mechanizmy powstawania zjawisk sejsmicznych można określić dzięki metodzie inwersji tensora momentu sejsmicznego. Poznanie procesów zachodzących w ogniskach wysokoenergetycznych wstrząsów towarzyszących eksploatacji górniczej umożliwia poprawniejszą ocenę zagrożenia tąpaniami metodą sejsmologiczną. W artykule zostały przedstawione wyniki analizy mechanizmów ognisk wysokoenergetycznych wstrząsów powstałych podczas eksploatacji ścianowej pokładu 408, w rejonie filarów ochronnych dla obiektów powierzchniowych i wyrobisk podziemnych KWK „Bielszowice”. Wyznaczone mechanizmy ognisk tych wstrząsów wyraźnie korelowały się z warunkami geologiczno-górniczymi. Początkowo dominowało ścinanie, spowodowane oddziaływaniem krawędzi eksploatacyjnych w pokładach wyżej zalegających (405/2wg i 405/2wd). W większości ognisk wstrząsów dominowało jednoosiowe rozciąganie oraz eksplozja. Eksploatacja ścianowa w pokładzie 408 powodowała zmianę równowagi naprężeniowej w rejonie wspomnianych wyżej filarów i przekroczenie wytrzymałości skał na ściskanie

EN

An analysis of the tremor source mechanism allows to reconstruct the way of rock mass destruction in the focus zone. The most probable ways of seismic events generation may be determined using the method of seismic moment tensor inversion. Understanding the processes, which take place in the high-energy tremors foci, enables a proper assessment of the rockburst hazard with the use of seismological method. There are presented, in the article, results of the analysis of the focal mechanism of high-energy tremors generated during longwall mining of the coal seam 408 in the area of pillars for surface objects and underground excavations at “Bielszowice” Coal Mine. Calculated focal mechanisms of these tremors were clearly correlated to mining and geological conditions. Firstly shear predominated, caused by influence of mining edges in overlying coal seams (405/2wg & 405/2wd). In the most of tremors foci uniaxial tension and explosion predominated. Longwall mining in coal seam 408 caused change of stress equilibrium in pillars mentioned above and exceeding of compression strength of rocks.

14

Preliminary Results of Anthropogenic Seismicity Monitoring in the Region of Song Tranh 2 Reservoir, Central Vietnam

Wiszniowski J., Giang N. V., Plesiewicz B., Lizurek G., Van D. Q., Khoi L. Q., Lasocki S.

Acta Geophysica

|

2015

|

Vol. 63, no. 3

843--862

EN

Song Tranh 2 hydropower plant and the reservoir containing backed up water are located in the Quang Nam province (Central Vietnam). The region experiences unusual seismic activity related to the reservoir impoundment, with earthquakes of magnitude up to 4.7. In result of cooperation between the Institute of Geophysics, Vietnam Academy of Sciences and Technology and the Institute of Geophysics, Polish Academy of Sciences a seismic network has been built to facilitate seismic monitoring of the Song Tranh 2 area. The network, operating since August 2013, consists of 10 seismic stations. Here we show that the network is sufficient for advanced data processing. The first results of monitoring of the earthquake activity in Song Tranh 2 area in the period between 2012 and 2014, especially the completeness of catalogs, study and comparisons between water level and the seismic activity suggest direct connection between reservoir exploitation and anthropogenic seismicity.

15

Mining Induced Seismic Event on an Inactive Fault

Lizurek G., Rudziński Ł., Plesiewicz B.

Acta Geophysica

|

2015

|

Vol. 63, no. 1

176--200

EN

On 19 March 2013, a tremor shook the surface of Polkowice town where the Rudna Mine is located. This event, of ML = 4.2, was the third most powerful seismic event recorded in the Legnica Głogów Copper District (LGCD). Inhabitants of the area reported that the felt tremor was bigger and lasted longer than any other ones felt in the last couple of years. Analysis of spectral parameters of the records from in-mine seismic system and surface LUMINEOS network along with broadband station KSP record were carried out. The location of the event was close to the Rudna Główna Fault zone; the nodal planes orientations determined with two different approaches were almost parallel to the strike of the fault. The mechanism solutions were also obtained as Full Moment Tensor from P-wave amplitude pulses of underground records and waveform inversion of surface network seismograms. The results from the seismic analysis along with macroseismic survey and observed effects from the destroyed part of the mining panel indicate that the mechanism of the event was complex rupture initiated as thrust faulting on an inactive tectonic normal fault zone. The results confirm that the fault zones are the areas of higher risk, even in case of carefully taken mining operations

16

Charakterystyka mechanizmu ognisk wysokoenergetycznych wstrząsów górotworu występujących podczas eksploatacji ścianowej pokładu 507

Wojtecki Ł., Dzik G.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 12

17--22

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy mechanizmów ognisk wysokoenergetycznych wstrząsów powstałych podczas eksploatacji ścianowej pokładu 507 prowadzonej w jednej z kopalń GZW. W mechanizmie ognisk analizowanych wstrząsów dominowała składowa ścinająca. Występowanie najsilniejszych wstrząsów wiązało się z pękaniem grubej warstwy piaskowca nad pokładem 507. Azymuty płaszczyzn nodalnych tych wstrząsów były zwykle quasi-równoległe do frontu ściany. Przemieszczenie skał w ogniskach najsilniejszych wstrząsów odbywało się głównie w kierunku zrobów ściany. Na występowanie tych wstrząsów wpływ wywierały również krawędzie eksploatacyjne w pokładach 501 i 502. W części ognisk słabszych wstrząsów występowały również inne mechanizmy: implozja (wstrząsy za frontem ściany) oraz eksplozja (wstrząsy przed frontem ściany). Wstrząsy te związane były z destrukcją pokładu i skał stropu bezpośredniego.

EN

This paper presents the results of the analysis of the focal mechanism of high-energy tremors occurring during longwall mining of the coal seam no. 507, in one of the hard coal mines in the Upper Silesian Coal Basin. In the source mechanism of analyzed mine tremors the shear component predominated. Occurrence of the strongest tremors was related with the cracking of thick layer of sandstone above the coal seam no. 507. The nodal planes azimuths of these tremors were usually quasi parallel to the longwall. Rocks dislocation in the sources of the strongest tremors took place mainly in the direction of longwall gobs. Mining edges in coal seams no. 501 and no. 502 also influenced the occurrence of these tremors. In the sources of some lower-energy tremors also other mechanisms occurred: implosion (tremors behind the longwall) and explosion (tremors in the front of the longwall). These tremors caused the destruction of seam and rocks of the direct roof.

17

Seismic event near Jarocin (Poland)

Lizurek G., Plesiewicz B., Wiejacz P., Wiszniowski J., Trojanowski J.

Acta Geophysica

|

2013

|

Vol. 61, no. 1

26--36

EN

The earthquake of magnitude ML= 3.8 (EMSC) took place on Fri- day, 6 January 2012, north-east of the town of Jarocin in Wielkopolska Region, Poland. The only historical information about past earthquakes in the region was found in the diary from 1824; apart of it, there was a seismic event noticed in the vicinity of Wielkopolska in 1606 (Pagaczewski 1982). The scope of this paper is to describe the 6 January 2012 event in view of instrumental seismology, macroseismic data analysis and known tectonics of the region, which should be useful in future seismic hazard analysis of Poland.

18

Mechanizm głębokich wstrząsów sejsmicznych aktywowanych eksploatacją górniczą w obszarze dna niecki bytomskiej

Marcak H., Mutke G.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 10

7--18

PL

Eksploatacji węgla kamiennego w obszarze niecki bytomskiej towarzyszyło występowanie wstrząsów o relatywnie wysokich energiach sejsmicznych, osiągających nawet 109 J. Wstrząsy te od ponad 35 lat są rejestrowane przez lokalne kopalniane sieci sejsmiczne. Na podstawie obserwacji sejsmologicznych zauważono, że najsilniejsze zjawiska sejsmiczne miały miejsce, gdy fronty ścian eksploatacyjnych dochodziły do osi niecki. Przedmiotem analizy w tym artykule są wstrząsy zaistniałe podczas eksploatacji ściany 3 w pokładzie 503 przy podchodzeniu frontu ściany do osi niecki i zarejestrowane przez nowoczesną sieć sejsmologiczną kopalni „Bobrek-Centrum”, pozwalającą na wiarygodną ocenę głębokości ognisk wstrząsów. Zarejestrowany zbiór danych użyto również do oszacowania powierzchni rozrywu i jego mechanizmu oraz rozkładu naprężeń w obszarze strefy ogniskowej. Dowiedziono, że naprężenia tektoniczne, a w szczególności naprężenia poziome, odgrywają podstawową rolę w rozkładzie silnych zjawisk sejsmicznych w obszarze niecki bytomskiej będących wynikiem mechanizmu uskoku odwróconego. Naprężenia, indukowane przez prace eksploatacyjne są jedynie czynnikiem wyzwalającym deformacje tektoniczne. Najsilniejsze wstrząsy podczas eksploatacji ściany 3/503 w kopalni „Bobrek-Centrum” osiągały energie sejsmiczne rzędu 107÷108 J, a ich ogniska były lokalizowane głęboko (300÷700 m) poniżej poziomu pokładu 503.

EN

Hard coal exploitation in the Bytom Syncline region (Upper Silesia, Poland) has been associated with the appearance of relatively high energetic seismic events, up to 109 J. They have been registered by the local mining seismological network for more than 35 years. It has been noticed that the strongest events are the result of the approaching exploitation longwall line to the syncline axis. Data recorded by the improved network in the ”Bobrek Central” mine, allows the estimate of the depth of the event hypocenter during exploitation of longwall 3 approaching the syncline axis. This data is the subject of analysis in this paper. The recorded data was also used to estimate the location of the ruptured surface and stress distribution in the seismic focus region. It was concluded, that tectonic stresses, particularly horizontal stressed components, are essential in the distribution if seismic tremors resulting from reverse faulting. The stresses induced by mining activity only trigger tectonic deformations. The strongest seismic events during mining the longwall panel 3/503 in Bobrek-Central mine reached a seismic energy at 107÷108 J and their hypocenters were localized much deeper (300÷700m) under level of coal seam No. 503.

19

Focal mechanisms of mine-induced seismic events an explanation of geomechanical processes in the area of longwall 6, seam 510 in hard coal mine "Bobrek-Centrum"

Stec K.

Archives of Mining Sciences

|

2012

|

Vol. 57, no. 4

871--886

EN

Exploitation in a coal mine “Bobrek-Centrum” of the longwall 6 in seam 510 has led to the occurrence of very high seismic activity. From January 2011 to June 2012 took place almost 3500 tremors with the energy of 102-104 J and 95 tremors of energy more than to 105 J. In an attempt to identify the character of that seismicity, calculations of focal mechanism parameters were carried out, and according to them local stress field was determined. Three periods of exploitation of longwall 6 were distinguished which vary in type of focal mechanism. Tremors, which occurred in exploitation periods I and III were characterized by normal slip mechanism, occurred due to domination of vertical principal stresses σ1, horizontal intermediate stresses σ2 and minimal ones σ3. Such stress arrangement characterizes local state of rock mass behaviour as a result of cracking and collapse of sandstone, tremor-generating strata during advancing exploitation. In exploitation period II, of non-shearing mechanism of foci occurred. That was the period of change of longwall run from the NE-SW direction to E-W direction, that is the period of so called “slanting” of exploitation front. It can be presumed that this type of tremor mechanism could have occurred due to a sudden coal bed load by superimposed roof strata, which may have led to extreme load conditions and to a dynamic disintegration of seam part. It was confirmed by geomechanical calculations, which indicated that in the region of rockburst existence on 19.07.2011, layers which were located above and under seam 510 in area of longwall no. 6 were strongly deformed locally causing compression of certain parts of seam.

PL

Eksploatacja w kopalni „Bobrek-Centrum” ściany 6 w pokładzie 510 powodowała występowanie bardzo wysokiej aktywności sejsmicznej. W okresie styczeń 2011-czerwiec 2012 wystąpiło prawie 3500 wstrząsów o energii 102-104 J oraz 95 wstrząsów o energii 105-106 J. W celu poznania charakteru tej sejsmiczności przeprowadzono obliczenia parametrów mechanizmu ognisk, na podstawie których określono lokalne pole naprężeń. Wyróżniono trzy okresy eksploatacji ściany 6 różniące się typem mechanizmu ognisk. Wstrząsy, które wystąpiły w I i III okresie eksploatacji charakteryzowały się mechanizmem poślizgowym normalnym, występowały w wyniku dominacji pionowych naprężeń głównych σ1 oraz poziomych naprężeń pośrednich σ2 i minimalnych σ3. Taki układ naprężeń charakteryzuje lokalny stan zachowania górotworu powstający w wyniku pękaniu i załamywaniu się piaskowcowych warstw wstrząsogennych w czasie postępującej eksploatacji. W II okresie eksploatacji występowały wstrząsy o nieścinającym mechaniżmie ognisk. Był to okres zmiany biegu ściany z kierunku NE-SW na kierunek E-W czyli okres tzw. „skosowania” frontu eksploatacyjnego. Można przypuszczać, że tego typu mechanizm wstrząsów mógł wystąpić w wyniku nagłego obciążenia pokładu przez nadległe warstwy stropowe co mogło doprowadzić dla skrajnych warunków obciążenia i do dynamicznego rozpadu fragmentu pokładu. Potwierdziły to obliczenia geomechaniczne, które wykazały, że w rejonie zaistnienia tąpnięcia w dniu 19.07.2011 r. warstwy położone nad i pod pokładem 510 w rejonie ściany 6 były lokalnie bardzo silnie odkształcone powodując ściskanie określonych fragmentów górotworu.

20

Mine tremor focal mechanism: An essential element for recognising the process of mine working destruction

Stec K., Drzewiecki J.

Acta Geophysica

|

2012

|

Vol. 60, no. 2

449-471

EN

This article presents an analysis of causes of rockburst which occurred in the Rydułtowy-Anna Mine on 24 March 2010. The seismic phenomena and the rockburst hazard connected with them have been determined by a number of natural and technical factors. The dominant factors were the mechanical strength characteristics of coal and surrounding rocks, as well as the values of stress in the surroundings of mine workings. An analysis must take into account the structure of the strata, its susceptibility to rockbursts, development and displacement of areas with high values of stress, as well as critical levels of elastic deformation of the strata. Such an approach must be supported by the results of an analysis of focal mechanisms of tremors to make it possible to recognize mining and geological factors which had the prevailing influence on tremors' location and energy. By presenting a selected example of a real event, the authors would like to point out the importance of the proper description of focal mechanisms of seismic tremors. The analysis of a chain of interacting destruction processes in the developed model of strata would give the explanation why the tremor occurred in the gallery located at a considerable distance from the tremor focus.