Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dynamic elastic properties of the hard coal seam at a depth of around 1260 m

Krawiec Krzysztof

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2021

|

T. 37, z. 3

159--176

EN

The knowledge of the dynamic elastic properties of a coal seam is important in the context of various types of calculations of the seam behavior under various stress-strain conditions. These properties are often used in numerical and analytical modeling related to maintaining the stability of excavations and the analysis of mechanisms, e.g. related to the risk of rock bursts. Additionally, during the implementation of seismic surveys, e.g. seismic profiling and seismic tomography in coal seams, the reference values of the elastic properties of coal are used in the calculation of relative stresses in various geological and mining conditions. The study aims to calculate the dynamic elastic parameters of the coal seam located at a depth of 1,260 m in one of the hard coal mines in the Upper Silesian Coal Basin (USCB). Basic measurements of the velocity of P- and S-waves were conducted using the seismic profiling method. These surveys are unique due to the lack of the velocity wave values in the coal seam at such a great depth in the USBC and difficult measurement conditions in a coal mine. As a result, dynamic modulus of elasticity was calculated, such as Young’s modulus, volumetric strain modulus, shear modulus and Poisson’s ratio. The volumetric density of coal used for calculations was determined on the basis of laboratory tests on samples taken in the area of the study. The research results showed that the calculated mean P-wave velocity of 2,356 m/s for the depth of 1,260 m is approximately consistent with the empirical relationship obtained by an earlier study. The P-wave velocity can be taken as the reference velocity at a depth of approx. 1,260 m in the calculation of the seismic anomaly in the seismic profiling method.

PL

Znajomość dynamicznych właściwości sprężystych pokładu węgla jest istotna w kontekście różnego rodzaju obliczeń zachowania się pokładu w różnorakich warunkach naprężeniowo-odkształceniowych. Właściwości te są często wykorzystywane w modelowaniach numerycznych i analitycznych związanych z utrzymaniem stateczności wyrobisk oraz analizą mechanizmów, np. związanych z zagrożeniem tąpaniami. Dodatkowo w trakcie realizacji badań sejsmicznych np. profilowań sejsmicznych i tomografii sejsmicznej w pokładach węgla referencyjne wartości właściwości sprężyste węgla wykorzystywane są w obliczaniach naprężeń względnych w różnych warunkach geologiczno-górniczych. Celem badań jest obliczenie dynamicznych sprężystych parametrów pokładu węgla, położonego na głębokości około 1260 m, w jednej z kopalń węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Podstawowe pomiary prędkości fal sejsmicznych wykonano metodą profilowania sejsmicznego. Te pomiary są unikatowe ze względu na dużą głębokość położenia profilu pomiarowego oraz trudne warunki pomiarowe w kopalni. W efekcie obliczono dynamiczne moduły sprężystości takie jak: moduł Younga, moduł odkształcenia objętościowego, moduł odkształcenia postaciowego oraz współczynnik Poissona. Gęstość objętościową węgla przyjętą do obliczeń wyznaczono na podstawie testów laboratoryjnych na próbach pobranych w rejonie badań. Wyniki badań pokazały, że obliczona średnia prędkość fali P równa 2356 m/s dla głębokości 1260 m jest w przybliżeniu zgodna z empirycznymi zależnościami określonymi we wcześniejszych badaniach. Prędkość fali P może być przyjęta jako prędkość odniesienia na głębokości około 1260 m w obliczeniach anomalii sejsmicznej w metodzie profilowania sejsmicznego.

2

Zalety i ograniczenia systemu Seismobile

Barnaś M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2017

|

nr 101

185--194

PL

W artykule przedstawiono zalety i ograniczenia systemu Seismobile zebrane w wyniku wstępnych badań terenowych. Jest to system mobilny przystosowany do wykonywania równocześnie pomiarów sejsmicznych oraz georadarowych. Ta cecha wyróżnia ten system od dotychczas opracowanych strimerów. W pracy przedstawiono metodykę pomiarową systemu Seismobile, obejmującą przygotowanie sprzętu, akwizycję danych oraz wykonanie pomiaru danych sejsmicznych. Na podstawie dotychczasowych testów omówiono zalety systemu Seismobile, do których należy zaliczyć m.in. ograniczenie pracochłonności podczas pomiarów, bezprzewodową komunikację pomiędzy elementami systemu, niezależność modułów pomiarowych od siebie, możliwość zmiany rozstawu w zależności od zadania badawczego, mobilny wzbudnik, możliwość zastosowania dowolnego typu czujników sejsmicznych, zapis danych na powszechnie dostępnych kartach pamięci SDHC, stację dokującą służącą do archiwizowania i ładowania baterii modułów pomiarowych. System Seismobile, podobnie do innych tego typu urządzeń, posiada również różnego rodzaju ograniczenia, głównie o charakterze technicznym. Przygotowanie systemu do pierwszego pomiaru jest czasochłonne i wymaga dość dużego nakładu pracy. Zestawy czujników na metalowych podstawach mogą być niestabilne w trudnych warunkach terenowych, a ich kontakt z ośrodkiem jest słabszy niż w przypadku geofonów wbijanych w grunt. Czas pracy baterii modułów pomiarowych ulega skróceniu z upływem czasu. Mogą też występować problemy z rejestracją poprawnego sygnału GPS w trudnych warunkach terenowych, wykorzystywanego do lokalizacji systemu i synchronizacji czasu pracy jego elementów. Niezależnie od wskazanych ograniczeń wyniki uzyskiwane systemem Seismobile wskazują na jego dużą przydatność w badaniach defektów płytkiego podłoża.

EN

In the article advantages and limitations of the Seismobile system, which were recognized during initial field measurements, were described. This is a mobile system adapted to performing seismic and GPR surveys simultaneously. It is a fundamental attribute which distinguishes this system from streamers that were developed thus far. In the paper measurements methodology of the Seismobile system, containing preparing equipment, data acquisition, and seismic survey performing, was illustrated. Based on previous tests, the advantages of the Seismobile system which included, among others, the limitation of time and labor consumption during surveys, a wireless connection between parts of the system, independence of the measuring modules, possibility of changing offset depending on the research task, the mobile seismic source, possibility of using any type of seismic receiver, saving data on widely available SDHC memory sticks, docking station for archiving and recharging batteries of the measuring modules. The seismobile system, like those kinds of devices, has different types of limitations, mainly technical. Preparing system to the first measurement is time-consuming and requires quite a lot of work. Measuring sets on the metal plates can be unstable in difficult terrains and their contact with the basement is weaker from geophones embedded in the rock mass. The battery life will be shorter in the course of time. In hard conditions, problems with receiving GPS signals, which are used for localization and timing are possible. Regardless of indicated limitations, the results achieved with the Seismobile system are leading for its usefulness in inspections of shallow basement’s faults.

3

Określenie zasięgu oddziaływania ciśnienia eksploatacyjnego przed frontem ściany metodą profilowania sejsmicznego

Wojtecki Ł.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2016

|

z. 1 (13)

443--456

PL

W wydrążonej w pokładzie 510 pochylni odstawczej zostały przeprowadzone cykliczne badania sejsmiczne metodą profilowania w trakcie zbliżania się do niej frontu zawałowej ściany 506 w tym samym pokładzie. Przeprowadzone badania umożliwiły określenie zmian prędkości oraz współczynnika tłumienia podłużnej fali sejsmicznej w pokładzie w miarę zmniejszającej się odległości pomiędzy frontem ściany a pochylnią. W oparciu o zmierzone prędkości podłużnej fali sejsmicznej określono zmiany poziomu naprężeń w pokładzie 510. Wyznaczono odległość, przy której stwierdzono wzrost naprężeń w pokładzie 510 w rejonie pochylni odstawczej związany z oddziaływaniem ciśnienia eksploatacyjnego ściany 506. Uzyskane wyniki mogą okazać się użyteczne przy wyznaczaniu stref szczególnego zagrożenia tąpaniami w podobnych warunkach geologiczno-górniczych.

EN

Cyclic seismic investigations have been performed in the haulage inclined drift drilled in coal seam no. 510, during approaching of face of the longwall with caving no. 506 in the same coal seam. Performed investigations enabled determination the changes of velocity and attenuation coefficient of seismic P-wave in coal seam with the shortening distance between the longwall face and the inclined drift. With the use of the measured velocities of seismic P-wave, the changes of stress level in coal seam no. 510 were determined. The distance between the longwall face and the inclined drift, with the observed increase of stress level in coal seam no. 510 in the area of inclined drift due to the influence of exploitation pressure coming from longwall no. 506, has been determined. The study results should be useful to design the zones of the enhanced rockburst hazard in similar geological and mining conditions.

4

Zmiany dynamicznych modułów sprężystości pokładu węgla przed frontem ściany

Wojtecki Ł., Dzik G., Mirek A.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 1

57--62

PL

Na podstawie modułów sprężystości można określić skłonność pokładu do tąpań (Goszcz i Dworak 1982, Dubiński i Konopko 2000). Moduły sprężystości można wyznaczyć in situ badaniami sejsmicznymi np. metodą profilowania. W wydrążonej w pokładzie 510 pochylni zostały przeprowadzone cykliczne badania sejsmiczne metodą profilowania podczas zbliżania się do niej frontu ściany zawałowej w tym samym pokładzie. Badania umożliwiły określenie zmian modułów sprężystości pokładu węgla. Podczas zbliżania się frontu ściany pokład zachowywał się w coraz większym stopniu sprężyście, co oznaczało wzrost jego skłonności do tąpań. Odległość, przy której wartości modułów sprężystości pokładu węgla uległy znaczącej zmianie została jednoznacznie określona. W oparciu m.in. o przeprowadzone badania podjęto adekwatne środki profilaktyczne. Uzyskane wyniki mogą okazać się użyteczne przy projektowaniu stref szczególnego zagrożenia tąpaniami w podobnych warunkach geologiczno-górniczych.

EN

The predisposition of the coal seam to burst can be estimated with the use of elastic modules (Goszcz i Dworak 1982, Dubiński i Konopko 2000). It is possible to determine the elastic modules in situ with the use of seismic investigations, for example with the seismic profiling method. Cyclic seismic profilings have been performed in the inclined drift, drilled in the coal seam no. 510, during the approach of face of longwall with caving in the same coal seam. The investigations made it possible to determine the changes of the coal seam elastic modules. While the longwall was approaching, the coal seam showed increasingly elastic properties which signalized an increase of its tendency to burst. The distance when the values of the coal seam elastic modules changed significantly was clearly distinguished. On the basis of the performed investigations adequate preventive measures were applied. These results should be useful in designing zones of the enhanced rockburst hazard in similar geological and mining conditions.

5

Możliwości badawcze przenośnej iskrobezpiecznej aparatury sejsmicznej PASAT M

Oset K., Ptak M.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 7

118--125

PL

W pracy nawiązano do pierwszych rozwiązań EMAG-u w zakresie aparatury i systemów geofizycznych, w tym przenośnej aparatury do badań sejsmicznych. Przedstawiono zasadę działania oraz parametry aparatury PASAT M najnowszej generacji, jak również jej poprzednika – PASAT 12i. Omówiono funkcjonalność nowej aparatury i scharakteryzowano jej parametry techniczne. Opisano wybrane możliwości praktycznego wykorzystania aparatury do badań in situ. Zasygnalizowano możliwości wspomagania obliczeń za pomocą oprogramowania interpretacyjnego, w tym kreślenia map. Przedstawiono wyniki badań z kopalń węgla kamiennego Chin i Ukrainy oraz kopalni soli potasowej na Białorusi. W konkluzji podano zestawienie korzyści wynikających ze stosowania aparatury PASAT M, podkreślając jej wysokie parametry techniczne oraz zwracając szczególną uwagę na fakt, że prześwietlenia sejsmiczne pozwalają nie tylko rozpoznać obszar robót górniczych pod kątem budowy i właściwości górotworu, ale również ocenić zmiany pola naprężeń.

EN

The article refers to the first solutions of EMAG with respect to geophysical apparatus and systems, including portable apparatus for seismic surveys. The principle of operation of parameters of the PASAT M apparatus of the newest generation, as well as its predecessor – PASAT 12i apparatus – were presented. The functionality of the new apparatus was discussed and its technical parameters were characterized. Selected possibilities of practical use of the apparatus for in situtests were described. The possibilities of calculation assistance by means of the interpretation software, including map charting, were indicated. The investigation results from hard coal mines in China and Ukraine and a potassium salt mine in Belarus were presented. Finally, a specification of advantages resulting from the use of the PASAT M apparatus was given, emphasizing its high technical parameters and drawing attention to the fact that seismic surveys allow not only to recognize the area of mining operations from the viewpoint of the rock mass structure and properties, but also to assess the changes of the stress field.

6

Profilowanie sejsmiczne ociosów chodników węglowych w wersji kinematycznej i tłumieniowej

Wojtecki Ł., Dzik G.

Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa

|

2012

|

R. 50, nr 4

29-37

PL

Metoda profilowania sejsmicznego umożliwia rozpoznanie stanu naprężeń w pokładzie węgla, w strefie przyociosowej wyrobisk chodnikowych. Standardowo parametrem branym pod uwagę w tych badaniach jest prędkość podłużnej fali sejsmicznej. Obecnie coraz większe zainteresowanie wzbudza wykorzystanie parametrów związanych z tłumieniem fal sejsmicznych do oceny stanu naprężeń w górotworze. Współczynnik tłumienia jest parametrem bardziej czułym na zmianę stanu naprężeń w górotworze spękanym w porównaniu do prędkości fali sejsmicznej, co ma istotne znaczenie w kontekście drążenia wyrobisk chodnikowych na coraz większych głębokościach. W artykule przedstawiono wyniki profilowań sejsmicznych w wersji kinematycznej i tłumieniowej, wykonanych w wyrobiskach chodnikowych wydrążonych w pokładzie 506 w KWK Bielszowice.

EN

Seismic profiling enables to identify stresses in a coal bed, in the area near the walls of mine workings. The examined parameter is the standard velocity of a seismic longitudinal wave. Currently, there is more and more interest in using parameters related to the attenuation of seismic waves in the evaluation of stresses in the rock mass. The attenuation coefficient is very sensitive to the changes in stresses in comparison with the velocity of a seismic wave. This is of great significance, as far as the driving of mine workings at deeper and deeper levels is concerned. The article features the results of seismic profiling in the kinematic and attenuation version in mine workings driven in the coal bed No 506 in the Bielszowice coal mine.

7

Badania sejsmiczne dla oceny zagrożenia tąpaniami w nieodprężonym filarze w partii południowej w KWK "Mysłowice-Wesoła" - Ruch "Mysłowice"

Wojtynek J., Szuścik J., Kowalczyk Z., Ptak M., Frej A.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2011

|

R. 35, z. 2

589-596

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań wykonanych w rejonie filara w KWK "Mysłowice-Wesoła" Ruch "Mysłowice". Rejon filara jest strefą wysokiej aktywności sejsmicznej spowodowanej prowadzoną i dokonaną eksploatacją pokładów węgla w jego otoczeniu. Zagrożenie wstrząsami górniczymi rozpoznano metodami sejsmicznymi badając własności pokładu i skał stropowych pokładu. Pomiary wykonano metodą profilowania sejsmicznego oraz metodą prześwietlania górotworu. Prześwietlanie wykonano pomiędzy wyrobiskami w tym samym pokładzie oraz pomiędzy pokładami, badając piaskowiec pomiędzy pokładami 418 i 501/1. Na podstawie pomiarów dokonano oceny zdolności skał stropowych do generowania wstrząsów i rozpoznano stan naprężeń i aktualne zagrożenie tąpaniami pokładowymi. W oparciu o wyniki badań zaprojektowano profilaktykę tąpaniową dla zmniejszenia zagrożenia w rejonie ważnych dróg transportu przecinających filar. Strzelania wstrząsowe i torpedujące wykonano w pokładzie i w piaskowcu w stropie pokładu. Kontrolne pomiary sejsmiczne służyły do oceny skuteczności profilaktyki i oceny stanu naprężeń po wykonanej profilaktyce oraz bieżącej oceny zagrożenia tąpaniami. Stwierdzono skuteczność zastosowanej profilaktyki i spadek zagrożenia sejsmicznego.

EN

The results of seismic investigation performed in the area of pillar in coal mine "Mysłowice-Wesoła" Part "Mysłowice" are presented. Pillar region is a zone of high seismic activity. Seismic activity is caused by former and present coal seams exploitation. The seismic hazard were diagnosed by geophysical research of the geotechnical properties of the coal seam and sandstone in the coal seam roof. Geotomography was performed cross the galleries in the same coal seam in horizontal plane and cross seams in vertical plane, exploring sandstone between coal seam no 418 and 501/1. Based on results of measurement, ability of roof rocks to generate rock bumps and stress condition in coal seam were recognized as well as seismic hazard. To prevent seismic bumps the controlled explosion were carried out in boreholes drilled in coal seam and in layer of sandstone in the vicinity of major transport galleries crossing the pillar. Repeated seismic measurements were used to assess the effectiveness of prevention and assessment of the state of stress in coal seam after prevention also to current seismic risk assessment. It was found the effectiveness of the prevention and reduction of seismic hazard.

8

Wykorzystanie metody profilowania sejsmicznego do oceny skuteczności strzelań torpedujących w skałach stropowych w kopalni "Bielszowice"

Wojtecki Ł.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2011

|

nr 4

45-50

PL

W artykule dokonano oceny skuteczności strzelań torpedujących w skałach stropowych, przeprowadzonych w kopalni "Bielszowice", w chodniku 9z w pokładzie 507. Zniszczenie struktury skał stropowych nad pokładem prowadzi do jego odprężenia. Do oceny skuteczności strzelań torpedujących wykorzystano metodę profilowania sejsmicznego. Badania przeprowadzono przed i po wy-konaniu strzelań torpedujących w chodniku 9z. Miejsca, w których występuje silne odprężenie pokładu, cechują się ujemnymi wartościami anomalii prędkości rozchodzenia się fali sejsmicznej. Pomiary pozwoliły wyznaczyć wielkość efektu odprężenia pokładu 507 w bezpośrednim sąsiedztwie chodnika 9z.

EN

The article assesses the effectiveness of torpedo blasting in the roof rocks carried out "Bielszowice" mine in gateway 9z in seam 507. The destruction of the structure of roof rocks above the seam results in its relaxation. A seismic profiling method was used to assess the effectiveness of torpedo blasting. The investigations were performed before and after the torpedo blasting in gateway 9z. The sites, at which a strong relaxation of the seam takes place, are characterized by negative values of velocity anomalies of a seismic wave propagation. The measurements allowed to determine the magnitude of the relaxation effect in seam 507 in the immediate vicinity of gateway 9z.

9

Ilościowe i jakościowe efekty zwiększenia rozdzielczości sekcji sejsmicznej w interpretacji geologicznej danych sejsmicznych, jako wynik uwzględnienia pomiarów pionowego profilowania sejsmicznego

Bartoń R.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2010

|

nr 169

1-124

PL

W publikacji zaprezentowano koncepcję zwiększenia rozdzielczości zarejestrowanego pola falowego sejsmiki powierzchniowej, wprowadzając do tras sekcji sejsmicznej częstotliwości wyższe (dekonwolucja, standaryzacja), pochodzące z pomiarów pionowego profilowania sejsmicznego PPS oraz profilowania akustycznego PA, na podstawie analizy charakterystyk spektrum amplitudowo-częstotliwościowego. Odtworzenie wysokich częstotliwości w widmie tras sejsmicznych jest bardzo istotne, ponieważ ta część widma jest najintensywniej pochłaniana w procesie propagacji fali sprężystej. Równocześnie ta część widma odpowiedzialna jest za rozdzielczość metody sejsmicznej i szczegółowość odtworzenia budowy geologicznej. Potwierdzona przykładami praktycznych zastosowań, metodyka ta stanowi użyteczne narzędzie interpretacji geofizycznej i geologicznej, szczególnie w rejonach gdzie źródłowe dane sejsmiczne nie spełniają koniecznych i wystarczających wymogów dla szczegółowego odwzorowania budowy ośrodka geologicznego (uskoki i mikrouskoki, wyklinowania, zmiany litologiczno-facjalne, strefy obiektów złożowych).

EN

This dissertation used the concept of increasing the resolution of recorded seismic surface wave field by introducing higher frequencies into the traces of seismic section (deconvolution, standardization), derived from measurements of the Vertical Seismic Profiling VSP and Acoustic Profiling PA, based on the analyses of the characteristics of amplitude-frequency spectrum. Reproduction of high frequencies in the spectrum of seismic paths is very important, because this is the mostly intense part of the spectrum absorbed in the process of elastic wave propagation. At the same time this part of the spectrum is responsible for the resolution of seismic methods and detailed restoration of the geological formation. Proposed and confirmed with examples of practical applications, the methodology is a useful tool for the interpretation of geophysical and geological structure, especially in areas where seismic data sources do not meet the necessary and sufficient conditions for the detailed imaging of geological structures (faults and microfaults, pinch-out, changes in lithologic-facies, zones of deposit).

10

Pionowe Profilowanie Sejsmiczne w otworach krzywionych

Ferenc-Tłuszcz E., Lesiak J., Ślebodziński J.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2008

|

nr 150 wydanie konferencyjne

373--376

PL

Zastosowanie Pionowego Profilowania Sejsmicznego w otworach krzywionych dostarcza informacji o budowie ośrodka geologicznego w interwale głębokościowym otworu oraz poniżej jego dna, a pochodzących z obszarów, które np. z powodu trudności lokalizacyjnych, nie zostały spenetrowane otworem wiertniczym. Otrzymany w wyniku zastosowania PPS obraz falowy, odwzorowujący budowę ośrodka geologicznego w postaci transformacji PPS-WPG, uzależniony jest od usytuowania punktów wzbudzania z uwzględnieniem kierunku krzywizny otworu i ich odległości od wylotu czy też dna otworu.

EN

Application of Vertical Seismic Profiling in deviated wells provides geological information about the area directly surrounding the borehole profile but also from below of its bottom and from those parts of the subsurface that might not be accessible to vertical drilling or to the surface seismic. Good quality seismic images in the form of VSP to CDP transforms can be obtained using a geological model and appropriate field geometry considering the locations of the shot points in relation to the borehole deviation path.

11

Ocena warunków stropowych w obszarze podkenozoicznych wychodni utworów cechsztyńskich sw rejonu O.G. "Lubin I" na podstawie wyników nowych badań geofizycznych

Markiewicz A., Krzywiec P., Szarowski W.

Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2005

|

Vol. 75, nr 41

375-388

PL

Wykonane w ostatnich kilku latach prace rozpoznawcze w SW rejonie O.G. "Lubin I" oparte na robotach wierceniach i górniczych oraz badaniach geofizycznych umożliwiły weryfikacje budowy geologicznej strefy udokumentowanych dotychczas jedynie w kat. Ci. Ciągle rozpoznanie podkenozoicznych wychodni utworów cechsztyńskich na bazie profilowań sejsmicznych pozwala odzwierciedlić m.in. układ blokowo-uskokowy górotworu i zróżnicowanie wykształcenie warstw stropowych. Stanowi to istotne wsparcie oceny warunków stropowych i hydrogeologicznych w aspekcie bezpiecznego i racjonalnego zagospodarowania przedmiotowego obszaru złożowego.

EN

Drillings and geophysical surveys carried out within last several years in the SW area of "Lubin" mine, enabled the verification of geology of copper deposit explored only according toCi category requirements. Continuous prospecting of sub-Kainozoic outcrops of Zechstein using geophysical surveys helps to identify the block-fault system of the rock-mass and diversified form of roof strata. It a substantial support for evaluation of roof and hydrogeological conditions with regard of safe and efficient management of the deposit area.