Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Seismic activity reduction with the use of blasting and passive seismic tomography control, a case study from copper ore mine, Poland

Gogolewska A. B., Smolak D.

Acta Geophysica

|

2021

|

Vol. 69, no. 2

681--689

EN

Deep copper ore mines in Poland have been struggling with seismic hazard since almost ffty years ago when the frst rock burst occurred. Increasing exploitation depth and mined-out space make the mining conditions constrained and severe causing the seismic activity to grow substantially. Consequently, rock burst preventive activities have to be incorporated into mining technology to provide work safety. To date, the group winning blasting has posed the most commonly used preventive measure, so its efciency in seismic energy reduction is of signifcant importance for the rock burst hazard mitigation. The more energy blasting works provoke to release the safer the work environment gets. The article aimed to assess the efciency of such an energy reduction, which was approached in two ways. Firstly, the drop of energy and in turn its reduction efciency was assessed simply using a percentage of provoked tremors’ energy and number. Next, the analysis employed passive seismic tomography results to fnd if provoked tremors took place in high-velocity zones. The analysis made it possible to verify the assumption that the more provoked energy occurs in such zones the more successful preventive blasting is.

2

Passive seismic velocity tomography and geostatistical simulation on longwall mining panel

Hosseini N., Oraee K., Shahriar K., Goshtasbi K.

Archives of Mining Sciences

|

2012

|

Vol. 57, no. 1

139--155

EN

Generally, the accurate determination of the stress in surrounding rock mass of underground miting area has an important role in stability and ground control. In this paper stress redistribution around the longwall face has been studied using passive seismic velocity tomography based on Simultaneous Iterativa Reconstructive Technique (SIRT) and Sequential Gaussian Simulation (SGS). The mining-induced microseismic events are used as a passive source. Since such sources are used, the ray coverage is insufficient and in order to resolve this deficiency, the wave velocity is estimated in a denser network and by the SGS method. Consequently the three-dimensional images of wave velocity are created and sliced into the coal seam. To analyze the variations of stress around the panel during the study period, these images are interpreted. Results show that the state of stress redistribution around the longwall panel can be deduced from these velocity images. In addition, movements of the stressed zones, including front and side abutments and the goaf area, along the longwall face are evident. The applied approach illustrated in this paper can be used as a useful method to monitoring the stress changes around the longwall face continuously. His can have significant safety implications and contribute to improvements in operational productivity.

PL

Dokładne określenie naprężeń górotworu w warstwach otaczających wyrobiska podziemne ma podstawowe znaczenie dla stabilności i zabezpieczenia powierzchni. W artykule tym zbadano rozkłady naprężeń wokół przodka ścianowego przy wykorzystaniu tomografii pola prędkości, w oparciu o techniki rekonstrukcji przy równoczesnych iteracjach i sekwencyjnej symulacji Gaussa (SSG). Drobne wydarzenia mikrosejsmiczne wykorzystane zostały jako źródła bierne. Z uwagi na wykorzystanie takich źródeł, zasięg promieni jest niewystarczający, dlatego też prędkość fali określana jest przy użyciu gęstszej siatki i w oparciu o metody sekwencyjnej symulacji Gaussa. W rezultacie otrzymujemy trójwymiarowe obrazy prędkości fali, które następnie „narzucane” są warstwami na pokład węgla. Określenie naprężenia wokół pola w trakcie badania wymaga interpretacji tych obrazów. Wyniki wskazują, że rozkład stanu naprężenia wokół ściany można określić na podstawie obrazów prędkości. Ponadto, uwidaczniają się ruchy stref podlegających naprężeniom, w tym warstw sąsiadujących przednich i bocznych oraz obszaru samego wyrobiska wzdłuż przodka ściany. Zastosowane podejście może zostać wykorzystane jako skuteczna metoda bieżącego monitorowania zmian naprężeń w rejonie ściany. Ma to poważne znaczenie z punktu widzenia bezpieczeństwa pracy, a co za tym idzie przyczynia się do podniesienia wydobycia.

3

Possibility of more precise analytical prediction of rock mass energy changes with the use of passive seismic tomography readings

Bańka P., Jaworski A.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 4

723-731

EN

Selection of rock layers, which deformation is linked to changes of tremors and rock burst hazard status, becomes a common problem during the application of analytical prediction methods. The article presents a possibility of more precise analytical prediction of potential tremor hazard formation during mining exploitation, based on passive seismic tomography results. With a use of exploitation area model, utilization possibility of longitudinal wave's velocity field was presented, which is determined based on tremors recording used for rock stratum selection, in which occuring energy processes may have fundamental influence on the observed seismic and rock burst hazard level.

PL

W trakcie stosowania analitycznych metod prognozowania często problemem staje się wytypowanie warstw skalnych, z deformowaniem których należy wiązać zmiany stanu zagrożenia wstrząsami i tąpaniami. W artykule zasygnalizowano możliwość zwiększenia dokładności analitycznych prognoz kształtowania się poziomu potencjalnego zagrożenia wstrząsami robót górniczych w oparciu o wyniki pasywnej tomografii sejsmicznej. Dla przykładowego rejonu eksploatacji pokazano możliwość wykorzystania pola prędkości fali podłużnej określanego na podstawie rejestracji wstrząsów do wytypowania warstw skalnych, w których zachodzące procesy energetyczne mogą mieć zasadniczy wpływ na obserwowany poziom zagrożenia sejsmicznego i tąpaniami, Do wyznaczania zmian energetycznych zachodzących we wstrząsogennych warstwach skalnych zastosowano funkcję określającą potencjał sprężystości w ogólnym przypadku stanu naprężenia i odkształcenia. Taki ilościowy analityczny opis zmian energetycznych dotyczy jedynie energii sprężystej akumulowanej w górotworze w następstwie naruszania go dowolnie wykształtowaną eksploatacją, nic nie mówi o jej dyssypacji i przemianach, a w konsekwencji nie określa ilości energii wyzwalanej w procesie niszczenia określonej objętości skał. W procesie niszczenia ośrodka skalnego ta potencjalna energia sprężysta przechodzi między innymi w kinetyczną energię fal sprężystych utożsamianą z energią sejsmiczną rejestrowanych wstrząsów. Tak więc, chociaż rozpatrujemy jedynie zależne od parametrów eksploatacji zmiany energii potencjalnej (energii odkształcenia sprężystego), to przekładają się one choć w nieznanym nam ilościowym stopniu na poziom zagrożenia sejsmicznego (tąpaniami). Liczne obliczenia testowe pozwoliły stwierdzić istnienie jakościowych związków pomiędzy obliczanymi zmianami energii właściwej a obserwowanym w typowych sytuacjach przebiegiem sejsmiczności indukowanej. O poziomie sejsmiczności indukowanej najczęściej decydują procesy zachodzące nie w jednej, a w szeregu warstwach wstrząsogennych. Obiektywne przeszkody w praktyce uniemożliwiają najczęściej określenie z wystarczającą dokładnością współrzędnej głębokościowej wstrząsów, co pozwoliłoby je przypisać do określonej warstwy skalnej. W zależności od przestrzennej konfiguracji zaszłości eksploatacyjnych, zmiany potencjalnej energii sprężystej mogą mieć bardzo różnorodny charakter, zależny od głębokości zalegania warstwy, w której są one obliczane. Na rys. 2 pokazano przykładowo zmiany wartości właściwej energii sprężystej (unormowane do 1), wzdłuż linii równoległych do wyrobiska przyścianowego analizowanej ściany 3, obliczone w przedziale głębokości 400-800 m z krokiem 100 m. Szacunki wykonano dla 1200 m odcinka dotychczasowego biegu ściany. Dla analogicznego odcinka wybiegu ściany 3 wykonano obliczenia metodą tomografii pasywnej. Prędkości rozchodzenia się fali podłużnej określono dla kolejnych miesięcznych (dwumiesięcznych - w przypadku małej ilości indukowanych wstrząsów) okresów biegu ściany, uzyskując różne obrazy pola prędkości. Na rys. 3 zaprezentowano syntetyczną mapę, powstałą w wyniku wybrania w każdym z jej punktów maksymalnej wartości oszacowanej prędkości. Wartości, podobnie jak na rys. 2, zostały następnie unormowane do 1. ' Wyniki zaprezentowanej analizy wskazują, że największy udział w obserwowanym poziomie zagrożenia sejsmicznego i tąpaniami mają warstwy położone około 200 m nad i 100 m pod eksploatowanym pokładem. Zgodnie z wynikami regresji krokowej, udział pozostałych warstw jest pomijalnie mały. Opracowany sposób może być wykorzystywany do sporządzenia jakościowych, uwzględniających zmiany energetyczne zachodzące w wytypowanych warstwach skalnych, prognoz zagrożenia sejsmicznego i tąpaniami na wybiegach prowadzonych i projektowanych wyrobisk ścianowych. Wykorzystanie równania regresji (8) umożliwia również sporządzanie ilościowych oszacowań zmian poziomu zagrożenia (w częściach złoża, w obrębie których można założyć niezmienność własności wytrzymałościowych warstw skalnych).