Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Seismometric monitoring in the area of the Piekary Śląskie junction of the A1 motorway in terms of recording the vibrations resulting from mining tremors

Kurzeja J.

Journal of Sustainable Mining

|

2017

|

Vol. 16, iss. 1

14--23

EN

This article summarizes two years of observations of ground vibrations induced by mining tremors generated by hard coal mining within the Upper Silesian Coal Basin. Seismograms recorded in seismometric monitoring carried out in the area of the Piekary Sla˛skie junction of the A1 motorway were analysed. The purpose of the analysis was an attempt to explore a set of records in terms of the so-called attenuation relation. As a result, regression relations of the velocity of ground vibrations were obtained together with their statistical evaluation, in the function of tremor energy and their epicentric distances, divided by the duration of seismograms. The strongest regression dependencies with a determination coefficient of 91% were obtained for the tremors registered from a distance of up to approximately 5.5 km with a wide energy range from 5E4J to 3E8J for recording times longer than 3s. Moreover, the spectrum analysis of recorded seismograms showed that the scope of the maximum frequencies is between 5 Hz and ca. 15 Hz and it was confirmed that high frequency components are attenuated with the distance from the source.

2

Estymacja czasu trwania drgań gruntu generowanych silnymi wstrząsami w kopalniach GZW

Kurzeja J.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 7

51--56

PL

W artykule przedstawiono regresyjną ocenę zależności czasu trwania składowej poziomej prędkości (model prędkościowy) i przyspieszenia (model przyspieszeniowy) drgań od energii wstrząsu, odległości epicentralnej oraz rodzaju gruntu pod stanowiskami – parametrów wynikających z relacji tłumienia. Analizę statystyczną przeprowadzono na bazie obszernego katalogu zawierającego wyniki rejestracji parametrów drgań generowanych silnymi wstrząsami górniczymi w kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (zakres energii 5∙106÷3∙109J) oraz wyodrębniając (z bazy) trzy grupy stanowisk, dla których próbowano uzyskać zależności regionalne. Dla modeli o zasięgu regionalnym wykazano brak statystycznej istotności parametru, którym jest energia wstrząsu. W przypadku analizowanych kopalń badane zależności między czasem trwania składowej poziomej prędkości i przyspieszenia drgań a odległością wstrząsu oraz klasą gruntu są na tyle silne, że można je wykorzystać jako równania empiryczne do oceny parametru czasu, a na tej podstawie (z dużym przybliżeniem) dokonać oceny wpływu badanego wstrząsu na budynki zlokalizowane w miejscach braku pomiaru, zgodnie ze skalą GSI-GZW.

EN

This paper presents the regression assessment of relationship between horizontal component duration of vibration velocity (velocity model), vibration acceleration (acceleration model) and tremor energy, epicentral distance, soil type under seismic stations – parameters resulting from damping relation. Statistical analysis was conducted on the basis of an extensive catalog containing the recording results of vibrations parameters generated by strong mining tremors in the mines of the Upper Silesian Coal Basin (energy range of 5∙106÷3∙109J) and seperating (from the base) three groups of seismic stations for which attempts were made to obtain regional relationships. For models with a regional range there was no statistical significance of parameter, which is the tremor energy. In the case of the analyzed mines the examined relationships between horizontal component duration of vibration velocity, vibration acceleration and tremor distance and soil class are so strong that they can be used as an empirical equations for time parameter assessment, and on that basis (with great approximation) to evaluate the impact of the examined tremor on buildings without measuring equipment according to the Mining Intensity Scale GSI-GZW.

3

Sejsmoakustyka górnicza - przegląd stosowanych metod oraz wyposażenia technicznego

Kurzeja J., Waśko A.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2014

|

nr 5

29--34

PL

Praca przedstawia przegląd metod sejsmoakustycznej oceny stanu zagrożenia w wersji biernej (stacjonarnej) oraz aktywnej, stosowanych obligatoryjnie w polskich kopalniach węgla kamiennego.

EN

The goal of this work is to present the methods of use of seismic-acoustic emission, in the form of constantly modified methods, for assessing crump risk in Polish coal mining. Passive method (also called stationary) is obligatory in all crump-risk coal mines and it constitutes a part of a well-known comprehensive assessment of crump risk. When compared to the 1996 version, in the newer, modified version of its use instructions (of 2012), a method of seismo-acoustic observation of longwalls longer than 200 m, a method of estimation of physical energy in jules on the basis of ""conventional energy" displayed by the apparatus have been introduced, and the so-called energy-based seismic risk forecast has been expanded to allow for forecasting on the basis of information included in seismic-acoustic emission events and shocks. In the active method spectacular changes have been made in the apparatus part in the form of digital, seismic-acoustic measurement probes (CSPP). These probes make it possible to perform measurements with no cable connection whatsoever, they have their own power-supply, micro-processor with A/C converter and large memory. CSSP are spark-safe; they have ATEX Certificate.

4

The basic assumptions of the quantitative version of the Comprehensive Method of Rockburst Hazard Evaluation

Kurzeja J., Kornowski J.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2013

|

T. 29, z. 2

193--204

PL

W artykule opisano podstawy i wyniki stosowania nowej, ilościowej wersji znanej w polskim górnictwie Kompleksowej Metody Oceny Stanu Zagrożenia Tąpaniami (ang.: CMRHE). W skład Metody Kompleksowej (MK) wchodzą cztery tzw. „metody szczegółowe”: sejsmologii górniczej, sejsmoakustyki, wierceń małośrednicowych i „ekspercka” metoda rozeznania górniczego. Mimo swej popularności, MK nie jest dobrze zdefiniowana w sensie matematycznym: ani sama MK ani żadna z metod szczegółowych nie definiują ilościowo przedmiotu swego zainteresowania, tzn. zagrożenia tąpaniami, wskutek czego usiłują one ocenić lub prognozować niezdefiniowaną wielkość. Nie ma też pewności, że każda z metod bada tę samą wielkość fizyczną i nie jest oczywiste w jaki sposób poprawnie łączyć wyniki metod szczegółowych by otrzymać poszukiwane wynikowe zagrożenie. Opisana tu wersja ilościowa MK, od samego początku definiuje zagrożenie tąpnięciem jak również wszystkie jego składniki jako prawdopodobieństwa, na których wszelkie przekształcenia mogą być dokonywane zgodnie z zasadami rachunku prawdopodobieństwa. W artykule zademonstrowano, że wszystkie informacje o czynnikach kształtujących zagrożenie, które wykorzystywane są w oryginalnej Metodzie Kompleksowej, mogą być przedstawione w formie rozkładów prawdopodobieństwa – zawsze zależnych od właściwej zmiennej objaśniającej – a dla konkretnej, lokalnej wartości tej zmiennej, każdy rozkład daje skalarną wartość prawdopodobieństwa. Iloczyn tych rozkładów prawdopodobieństwa jest estymatorem zagrożenia tąpnięciem i jest oparty na dokładnie tej samej informacji co oryginalna ocena z MK. Można zauważyć, że logarytm iloczynu prawdopodobieństw daje sumę składników, analogiczną lecz nie identyczną względem sumy „punktów” w oryginalnej MK, co podkreśla bezpośredni związek opisanej tu ilościowej wersji z oryginalną MK. W końcowej części artykułu przedstawiono przykład oceny zagrożenia tąpnięciem, ilustrując prostotę metody.

EN

This article describes the process and results of applying a new, quantitative version of what is, in the Polish mining industry, a well-known, so-called Comprehensive Method of Rockburst Hazard Evaluation (CMRHE). The CMRHE is composed of four “particular methods” (i.e. mining seismology, seismoacoustics, drilling, and the partly subjective “expert method of hazard evaluation”). Despite its popularity, CMRHE is not well defined in the mathematical sense. The subject, i.e. the rockburst hazard, is not quantitatively (or otherwise) well defined within the CMRHE Instructions or the four particular methods. In fact, the CMRHE tries to predict an undefinedsubject, and there is no guarantee that the particular methods attempt to identify the same (undefined) hazard. It is not clear how the four particular results should be combined to arrive at the final hazard prediction. The quantitative version, described here, starts by defining the hazard and all of its components as probabilities. These can then be combined according to probability rules. This analysis demonstrated that all the relevant pieces of (presumably independent) information – exactly the same as applied by CMRHE – can be expressed as probability distributions, each one dependent on its explanatory variable and each one assuming a scalar value under any concrete local conditions. Using the quantitative version of CMRHE, the product of these distributions bases the formal estimator of rockburst hazard on exactly the same information as the original CMRHE. The fact that the logarithm of this product is the sum of “points” stresses the simple connection between the original CMRHE and its quantitative version. An example using actual (albeit compressed) data illustrates the simplicity of this application.

5

Prediction of rockburst probability given seismic energy and factors defined by the expert method of hazard evaluation (MRG)

Kornowski J., Kurzeja J.

Acta Geophysica

|

2012

|

Vol. 60, no. 2

472-486

EN

In this paper we suggest that conditional estimator/predictor of rockburst probability (and rockburst hazard, PT(t)) can be approximated with the formula PT(t) = P₁(Θ₁) ••• PN(₁N) • PTdyn(t), where PTdyn(t) is a time-dependent probability of rockburst given only the predicted seismic energy parameters, while Pi(Θi) are amplifying coefficients due to local geologic and mining conditions, as defined by the Expert Method of (rockburst) Hazard Evaluation (MRG) known in the Polish mining industry. All the elements of the formula are (approximately) calculable (on-line) and the resulting PT value satisfies inequalities 0 ≤ PT(t) ≤ 1. As a result, the hazard space (0-1) can be always divided into smaller subspaces (e.g., 0-10⁻⁵, 10⁻⁵-10⁻⁴, 10⁻⁴-10⁻³, 10⁻³-1), possibly named with symbols (e.g., A, B, C, D, …) called "hazard states" - which saves the prediction users from worrying of probabilities. The estimator PT can be interpreted as a formal statement of (reformulated) Comprehensive Method of Rockburst State of Hazard Evaluation, well known in Polish mining industry. The estimator PT is natural, logically consistent and physically interpretable. Due to full formalization, it can be easily generalized, incorporating relevant information from other sources/methods.

6

Sejsmologia górnicza i sejsmoakustyka jako podstawa krótkookresowej prognozy zagrożenia sejsmicznego

Kornowski J., Kurzeja J.

Przegląd Górniczy

|

2009

|

T. 65, nr 3-4

25-30

PL

Opracowana metoda, nie naruszając aktualnych metod oceny stanu zagrożenia tąpaniami, umożliwi przybliżoną prognozę całkowitej energii sejsmicznej (będącej sumą energii wstrząsów i AE) energii impulsów sejsmoakustycznych i prognozę zagrożenia sejsmicznego zdefiniowanego na podstawie tej energii. Sumowanie energii wstrząsów i energii AE wymagało najpierw opracowania metody oceny fizycznej (wyrażonej w dżulach) energii AE. By rozwiązanie było rzeczywiście użyteczne, estymacja energii AE oparta została wyłącznie na rutynowych pomiarach tak zwanej energii umownej, bez konieczności lokalizacji źródeł AE. Rozwiązanie tego zadania umożliwia tworzenie tak zwanych szeregów czasowych energii całkowitej, czyli ciągów liczb E[^C](t), t=1,2,..., przedstawiających całkowitą energię emitowaną w każdej kolejnej godzinie z konkretnej ściany objętej obserwacją AE i sejsmologiczną. Ciągi te są w pewnym stopniu prognozowalne, co umożliwiają tez prognozę jednoznacznie zdefiniowanego (łatwego do fizycznej interpretacji) zagrożenia sejsmicznego i stopnia zagrożenia sejsmicznego. Zagadnienia te zostały rozwiązane i obecnie trwają prace związane z oprogramowaniem metod i weryfikacja programów, a wstępne wyniki przedstawiamy w niniejszej publikacji.

EN

The worked out method, breaking no present methods of bump hazard state evaluation, will enable approximate prediction of total seismic energy (being the sum of bumps energy and energy AE) and prediction of seismic hazard defined on this energy basis. Addition of bumps energy and energy AE required first of all to work out a method of physical evaluation (expressed in joules) energy AE. So that the solution is really useful, estimation of energy AE has been based exclusively on routine measurements of so called conventional energy, without necessity of sources AE localization. Solution of this task enables now creation of so called time series of the total energy, this is sequences of numbers E[^C] (t), t=1,2,... representing the total energy emitted in each following hour from the real longwall included into observation of AE and seismologic. This series are to some extent predictable, what enables also prediction of unambiguously defined (easy for physical interpretation) seismic hazard and degree of seismic hazard. These tasks have been solved and presently the works connected with programming of the methods and programs verification in progress. Preliminary results are presented in this publication.

7

Estymacja energii sejsmoakustycznej i współczynnika jej absorpcji w pokładzie przed frontem skrawanej ściany

Kurzeja J., Kornowski J.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2009

|

nr 4

40-54

PL

W artykule przedstawiono szczegółowy opis związków tak zwanej energii umownej (EU)- odczytywanej z komputerowego wyjścia systemów sejsmoakustyki górniczej - ze strumieniem (e*) energii pola falowego w otoczeniu geofonu. Następnie analizowano warunkowe - zależne od modelu - związki strumienia e* z ważną w zastosowaniu, energią (E) emisji AE z pola źródłowego. Szczegółowo przedstawiono względnie prosty estymator energii emitowanej w określonym przedziale czasu z frontu eksploatowanej ściany, na podstawie obserwowanych wartości EU, bez lokalizacji źródeł AE. Przyjęty model i metoda umożliwiły zbudowanie programu, który rozwiązuje zarówno „proste (symulacyjne) zadanie sejsmoakustyki” (tzn. oblicza wartości EU, gdy jest dana energia E oraz współczynnik &gamma absorpcji energii w pokładzie), jak i „odwrotne zadanie sejsmoakustyki” (tzn. oblicza energię E emitowaną z pola emisji oraz współczynnik &gamma absorpcji w pokładzie gdy dane są wartości EU). To właśnie niewymagający lokalizacji sposób oszacowania energii AE na podstawie rutynowych obserwacji standardową aparaturą - sposób, który ponadto umożliwia oszacowanie wartości ? jako dodatkowego wskaźnika stopnia spękania (a pośrednio i naprężenia) górotworu - czyni przedstawioną metodę niezwykle wygodną i tanią. W końcowej części artykułu przedstawiono przykładowe wyniki estymacji na podstawie obserwacji AE z kopalni.

EN

The paper presents a detailed description of relations between the so called conventional energy (EU) and stream (e*) of wavefield energy in a geophone neighbourhood. Conditional - depending on emission model - relations between the e* and, crucial in applications, emission energy (E) from an emission field, are analysed too. Relatively simple estimator of E, feasible without AE source location, is introduced. Model and a numcrical method make it possible to write down the computer program which solves both the approprietly defined simple and inverse problems of mining seismoacoustics. As the method can - conditionally on the model - estimate emission energy and the absorption (in front of the longwall) coefficient (&gamma) applying only the results of the routine AE observations, it is cheap and handy in mining applications. In the final part of the paper, some results of actual (E, &gamma) estimation with a coal mine data are shown.

8

Energia emisji sejsmoakustycznej i energii wstrząsów jako podstawa liniowej prognozy zagrożenia sejsmicznego

Kurzeja J.

Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa

|

2009

|

R. 47, nr 6

11-17

PL

Kilka lat temu przedstawiono Czytelnikom MiAG (Kornowski, Kurzeja 2004) zwięzły opis tak zwanej liniowej prognozy zagrożenia sejsmicznego, na podstawie rutynowych obserwacji AE i wstrząsów. Niniejszy artykuł opisuje dalszy rozwój tej metody i pomyślany został jako zachęta do jej stosowania. W kolejnych rozdziałach przedstawiono definicje całkowitej energii sejsmicznej oraz zagrożenia sejsmicznego oraz (w zarysie) sposób szacowania energii bez lokalizacji źródeł AE z równoczesną estymacją tłumienia przed frontem ściany. Eksperymentalna eksploatacja metody w bardzo zróżnicowanych warunkach górniczych upoważnia do wniosku, że metoda - choć oczywiście nie zmniejsza zagrożenia ani nie jest rozwiązaniem, które w pełni usatysfakcjonować by mogło górników - działa lepiej od metod obecnie stosowanych, przede wszystkim ograniczając liczbę fałszywych alarmów. Istotną nowością - w porównaniu ze znanymi metodami - jest oparcie prognozy na mierzonej za pomocą aparatury ARES (produkcji EMAG), energii AE (a nie na tak zwanej aktywności), co umożliwia uzyskanie jednoznacznych prognoz.

EN

Several years ago the MiAG (Kornowski, Kurzeja 2004) presented to the readers a concise description of a so-called linear forecast of a seismic hazard made on the basis of routine observations of AE and bumps. The later development of that method has been presented in this paper. The paper has been designed to be an incentive to use that method. There have been presented in the successive chapters the definitions of a total seismic energy and a seismic hazard as well as a method (in outline) of energy assessment without location of the AE sources together with a simultaneous estimation of attenuation in front of the longwall face. The experimental operation of that method under very diverse mining conditions has allowed the following conclusion to be formulated: the method is functioning better than the other methods being currently in use, first of all regarding decrease in false alarms - even though the method obviously neither decreases the hazard nor is a solution which would fully satisfy the miners. A significant novelty in comparison to the well-known methods is to base the forecast on the energy AE (and not on so-called activity) measured by means of the ARES equipment (made by EMAG). This allows the explicit forecasts to be obtained.

9

Prognoza energii i zagrożenia sejsmicznego na podstawie obserwacji AE i wstrząsów

Kornowski J., Kurzeja J.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2008

|

Wyd. spec. nr 7

173-182

PL

Celem tej publikacji jest przedstawienie stanu prac wykonanych dotąd przez jeden z zespołów współpracujących w ramach projektu MNiSW - R09 030 03 i zapoznanie zainteresowanych prognozą zagrożenia sejsmicznego Czytelników z kierunkiem, w którym nasza praca zmierza. Ponieważ stwierdzono wcześniej, że podział na sejsmologię górniczą i sejsmoakustykę jest nieco sztuczny i fizycznie nieuzasadniony, postanowiliśmy opracować metodę, która nie naruszając obecnie działających metod oceny stanu zagrożenia tąpaniami, umożliwi przybliżoną prognozę całkowitej energii sejsmicznej (będącej sumą energii wstrząsów i AE) i prognozę zagrożenia (i stanu zagrożenia) zdefiniowanego na podstawie tej energii. Sumowanie energii wstrząsów i energii AE wymagało najpierw opracowania metody oceny fizycznej (wyrażonej w dżulach) energii AE. By rozwiązanie było rzeczywiście użyteczne, estymacja energii AE oparta została wyłącznie na rutynowych pomiarach tak zwanej energii umownej, bez konieczności lokalizacji źródeł AE. Rozwiązanie tego zadania umożliwia teraz tworzenie tak zwanych szeregów czasowych energii całkowitej, czyli ciągów liczb Ec(t), t= 1, 2, ... przedstawiających całkowitą energię emitowaną w każdej kolejnej godzinie z konkretnej ściany objętej obserwacją AE i sejsmologiczną. Ciągi te są w pewnym stopniu prognozowalne, co umożliwia też prognozę jednoznacznie zdefiniowanego (łatwego do fizycznej interpretacji) zagrożenia sejsmicznego i stopnia zagrożenia sejsmicznego. Zagadnienia te zostały rozwiązane i obecnie trwają prace związane z oprogramowaniem metod i weryfikacją programów, a wstępne wyniki przedstawiamy w niniejszym artykule.

EN

This paper is a very short report on the state of realization of the project MNiSW R0903003 (of the Polish Ministry of Science), aiming to inform the audience with the direction of our work and the results so far obtained. Realizing that the seismoacoustics and mining seismology methods are separated somewhat artificially, we decided to prepare the method which, not interfering into the performance of existing methods, allows to approximately predict the total seismic energy (estimated as the sum of AE and tremors energy) and the seismic hazard defined on the ground of this energy. As the AE energy usually, in our mines, is calculated as the so called "conventional" energy, not additive with respect to the (physical) energy of tremors, at first we had to find the useful method of AE energy estimation without sources location. Having done this, it is possible to aggregate energies, constructing time series of Ec(t) that are autocorrelated so, to a degree, predictable. These problems have been solved and now we prepare and verify computer programs to implement the method.

10

Sposób ciągłej i automatycznej oceny tłumienia przed frontem ściany wydobywczej na przykładzie kopalni "Bobrek-Centrum"

Kurzeja J., Pierzyna A.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2007

|

nr 6

44-46

PL

W publikacji porównano kill

EN

In this paper we compare some results of a few methods estimating of attenuation of seismic (AE) waves energy in front of mining longwall at the "Bobrek-Centrum" coal-mine. The methods use the routinely observed AE energy and estimate the a value applying more or less simplified attenuation relation and assumptions on the distribution of AE sources in the longwall. The results although preliminary look very promising and are confirmed with an analysis of mining and geological situation.

11

Krótkookresowe, przybliżone prawdopodobieństwo tąpnięcia na podstawie prognozowanego rozkładu energii sejsmicznej

Kornowski J., Kurzeja J.

Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa

|

2007

|

R. 45, nr 9

59-65

PL

W krótkiej publikacji (Kornowski 2006) przedstawiono proste równanie w przybliżony sposób określające warunkowe prawdopodobieństwo tąpnięcia - pod warunkiem uprzedniej prognozy rozkładu prawdopodobieństwa energii sejsmicznej - w polskich kopalniach węgla. Niniejsza praca zawiera dodatkowy materiał dotyczący tego tematu, a w szczególności prosty algorytm umożliwiający obliczenie parametrów rozkładu warunkowego prawdopodobieństwa tąpnięcia, analizę zależności między zagrożeniem sejsmicznym a zagrożeniem tąpnięciem oraz przykłady ilustrujące niewielką zmienność - w miarę upływu lat - parametrów rozkładu prawdopodobieństwa tąpnięcia dla danej energii wstrząsu.

EN

In a recent publication (Kornowski 2006) one of the present authors has presented a simple equation, approximately defining the probability of rockburst conditioned on the energy of mining . induced tremors in the Polish coal mining industry. Now we present some more material on this problem, especially illustrating small variations of this equation parameters in the course of time, a simple method of parameters estimation and some analysis of relations between seismic and rockburst hazard.

12

Błędy i nieporozumienia w prognozie maksymalnych przyspieszeń od wstrząsów górniczych w rejonie wpływu eksploatacji

Kornowski J., Kurzeja J.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2006

|

nr 6

27-29

PL

Przedstawiamy krótki przegląd zagadnień związanych z błędami prognozy maksymalnych przyspieszeń a max) od wstrząsów górniczych w obszarze objętym wpływami eksploatacji. Badania nasze sugerują, że oprócz znanych czynników wpływających na jakość prognoz, także zmienność ośrodka - właśnie pod wpływem eksploatacji - powoduje, że relacje tłumienia stają się lokalne nie tylko w przestrzeni ale i w czasie.

EN

This is a review of problems with determining prediction uncertainty of the so called maximum acceleration from mining-induced tremors in the area influenced by mining. Large set of observations from the "Miechowice" station is used to illustrate some thesis and problems. With this example we have to conclude that an attenuation not only is a local-in-space description of attenuation but in the mining-influenced area it may also change in time.

13

Estymacja energii AE na podstawie "energii umownej", bez lokalizacji ognisk

Kornowski J., Kurzeja J., Waśko A.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2005

|

nr 6

31-32

PL

Publikacja ta stanowi skrót trzyczęściowego cyklu prac dotyczących przybliżonej estymacji energii zdarzeń AE - kumulowanej w ustalonych odcinkach czasu z obserwowanego obszaru (np. ściany) bez lokalizacji ognisk zdarzeń AE. Opracowano, opisano i zademonstrowano w praktycznym działaniu, także na danych z kopalni, metodę która problem ten (warunkowo) rozwiązuje, przy czym jakość i szczegółowość wyników zależy od liczby geofonów obserwujących ścianę. Gdy liczba geofonów jest wystarczająco duża (M>3), metoda umożliwia także automatyczną, ciągłą estymację współczynnika tłumienia (a) - który pozwala na niezależną ocenę stanu naprężeń w ścianie. Ponieważ metoda ta wykorzystuje tylko rutynowe obserwacje sejsmoakustyczne ( i właściwy program komputerowy) jest, z punktu widzenia uzżytkownika, bardzo tania i prosta.

EN

The paper presents a short summary of a sequence of articles where solution to the AE energy estimation problem has been described and its practical usefulness demonstrated. Our method neither needs AE sources locations nor any additional measurements, applying only the routine multisensor AE observations and assuming a model of AE intensity - so being cheap and handy for the user. With sufficient number (M>q) of geophones, the method allows also to authomatically estimate the mean value of attenuation coefficient. Estimated AE energy is additive with respect to seismic tremors energy allowing to construct time series of the total seismic energy much needed for seismic hazard predicti.

14

Sejsmoakustyczna prognoza energii sejsmicznej i prawdopodobieństwa tąpnięcia

Kornowski J., Kurzeja J.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2005

|

nr 2

23-36

PL

Praca ta stanowi trzecią i ostatnią część cyklu publikacji opisujących niektóre, potencjalnie o szer-win znaczeniu, wyniki grantu celowego realizowanego wspólnie w Głównym Instytucie Górnictwa i Centralnej Stacji Ratownictwa Górniczego. W poprzedniej, drugiej części cyklu, opisano metodę i algorytm sekwencyjnej prognozy - na jedną jednostkę dyskretnego czasu do przodu - parametrów i o/kładu całkowitej energii sejsmicznej emitowanej z obserwowanego obszaru. W niniejszej, trzeciej części cyklu, opisano dostosowany do potrzeb prognozy indukowanego zagrożenia sejsmicznego w górnictwie, algorytm prognozy wartości średniej i wariancji całkowitej energii sejsmicznej dla horyzontu prognozy, większego od jednej jednostki czasu, gdy są znane wartości tych parametrów dla H = 1. Przeanalizowano też zagadnienie przybliżonej prognozy prawdopodobieństwa łupnięcia (utożsamianego z zagrożeniem tąpnięciem), gdy wyprognozowano już wartości rozkładu energii całkowitej i gdy potrafi się aproksymować warunkowe prawdopodobieństwo tąpnięcia pod warunkiem emisji energii E. Podano również równanie predyktora, który taką - przybliżoną - prognozę umożliwia.

EN

This is the third and final part in the sequence of papers resulting from the project - realized by cooperating teams of the GIG and CSRG - attempting to build methods and programs allowing risk and hazard prediction during a rescue action after a rockburst. In the previous, second part, an algorithm of seismic energy prediction for a single time interval has been discussed and some examples have been presented. Now the predicting algorithm is generalized, allowing for prediction distance H>\ and problem of rockburst probability prediction - given the parameters of predicted energy distribution - is analysed. An approximate predictor of a rockburst hazard - defined as the probability of rockburst in the well defined time interval and space region - is suggested and some of its properties are discussed.

15

Krótkookresowa prognoza indukowanego zagrożenia sejsmicznego w górnictwie

Kornowski J., Kurzeja J.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2005

|

nr 1

33-48

PL

Publikacja ta jest drugą częścią trzyczęściowego cyklu artykułów, w których opisano wyniki projektu celowego (KBN/NOT: 6T120056 20G2C/05823) realizowanego wspólnie przez Główny Instytut Górnictwa i Centralną Stację Ratownictwa Górniczego. Projekt ten dotyczył zagrożenia sejsmicznego w czasie akcji ratunkowej po tąpnięcia W artykule, w przystępny i prosty sposób, opisano metodę limowej prognozy całkowitej energii emisji sejsmicznej emitowanej z obserwowanego obszaru w kolejnych jednostkach czasu. Podkreślono, że właśnie wykorzystanie, do prognoz całkowitej energii sejsmicznej jest zasadniczą nowością metody. Prognoza ma charakter sekwencyjny i probabilistyczny, co w praktyce oznacza, że co jednostkę czasu prognozuje się wartość średnią i wariancję rozkładu logarytmicznej energii. Ponieważ rozkład logarytmicznej energii może być aproksymowany rozkładem normalnym, średnia i wariancja umożliwiają obliczenie prawdopodobieństw przedziałowych dla energii oraz obliczenie zagrożenia zdefiniowanego jako prawdopodobieństwo przekroczenia lokalnie ustalonej wartości krytycznej, zwanej progiem bezpieczeństwa. W artykule zamieszczono też - wraz z krótką analizą- przykłady rzeczywistej, dwumiesięcznej (luty, marzec 2003) sekwencyjnej prognozy godzinowych energii i zagrożenia sejsmicznego w ścianie 44/510 w kopalni "Wesoła". Autorzy dziękują Dyrekcji i pracownikom Działu Tąpań kopalni "Wesoła" za wspaniałą współpracę i udostępnienie danych.

EN

This paper makes the second part of a sequence of papers describing the basis and results of the project realized by cooperating teams of the Polish Central Mining Institute and the Polish Central Rescue Station - attempting to build methods of induced seismic risk prediction during a rescue operation after a rockburst This paper describes, in a mainly tutorial fashion, the method of linear prediction as applied to the total energy (AE + tremors) of induced mining seismicity, as well as (constructively defined) seismic hazard. This is a sequential probabilistic prediction, meaning that the mean value, and variance are predicted every time unit - allowing to calculate interval probabilities for the total seismic energy. Example of two months lasting real hourly prediction - of energy at the 44/510 longwall in the "Wesoła" coal mine - are included.

16

Liniowa prognoza całkowitej energii emisji sejsmicznej indukowanej eksploatacją górniczą

Kornowski J., Kurzeja J.

Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa

|

2004

|

R. 42, nr 12

10-14

PL

Prognoza indukowanego eksploatacją zagrożenia sejsmicznego w górnictwie . powszechnie kojarzonego z tąpaniami . od wielu dziesięcioleci stanowi wyzwanie dla nauki i praktyki górniczej. Jedną z metod, które mogą być do prognozy wykorzystane, jest tak zwana metoda liniowej prognozy szeregów czasowych (czyli regularnych ciągów danych), która wymaga systematycznej, okresowej (np. w okresach godzinowych) obserwacji emitowanej z określonego obszaru (np. ściany górniczej) energii sejsmicznej i umożliwia - na podstawie wartości minionych - prognozę przyszłych wartości tej energii. Jakość tej prognozy zależy - w najbardziej zgrubnym przybliżeniu - od wartości przyjmowanych przez tak zwaną funkcję autokorelacji szeregu czasowego. Ponieważ ciągi samych tylko wstrząsów górniczych stanowią (w przybliżeniu) nieskorelowany proces Poissona, który wyklucza użyteczną prognozę w dziedzinie czasu, autorzy tej pracy podjęli próbę prognozy energii całkowitej emisji sejsmicznej, którą w praktyce obserwujemy jako sumę, w kolejnych godzinach, energii wstrząsów i impulsów sejsmoakustycznych z rejonu obserwowanej ściany. Całkowita energia emisji sejsmicznej odznacza się autokorelacją o wartościach odległych od zera, co umożliwia użyteczną, sekwencyjną (z godziny na godzinę) prognozę. Praca ta opisuje podstawy metody i niektóre wyniki uzyskane na podstawie wielomiesięcznych obserwacji w śc. 37/501 i 44/510 w kopalni "Wesoła".

EN

Since many decades the prognosis of exploitation-induced seismic hazard in mines - generally associated with bounces - has been a challenge to mining science and practice. One of the methods that can be used in prognosis is, so called, the linear prognosis of time series (i.e. regular data run) which requires systematic, periodical (e.g. in hours) observation of seismic energy emitted from a defined area (e.g. mine longwall) and enables, on the basis of past values) to forecast future values of this energy. The quality of this prognosis depends, more or less on the values taken by so called autocorrelation function of time series. As the series of only mine tremors makes (approximately) the non-correlated Poisson. s process which excludes a useful prognosis within time domain, the authors of this paper have tried a prognosis of total seismic emission energy which in practice is recognized as a sum in subsequent hours, of tremor and seismic-acoustic pulses from the longwall area under observation. The total energy of seismic emission is characterized by the autocorrelation of far-away zero values, what makes useful, subsequent (from hour to hour) prognosis possible. This paper describes the method basis and some results on many month observation, obtained at WESOŁA colliery, longwall 37/501 and 44/510

17

Zastosowanie teorii pola emisji prognozy energii i zagrożenia sejsmicznego na przykładzie kopalni "Wesoła"

Surma A., Kornowski J., Kurzeja J.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2003

|

nr 5

27-29

PL

Praca ta przedstawia wyniki zastosowania tak zwanej teorii pola emisji (Kornowski 2003) - do estymacji energii zdarzeń sejsmoakustycznych - celem prognozy całkowitej energii (sejsmoakustycznej + wstrząsów) emitowanej w kolejnych godzinowych przedziałach czasu z obserwowanego rejonu. Na przykładzie obserwacji ze ścian 37/501 i 44/510 w kopalni Wesoła - gdzie metoda ta stosowana jest eksperymentalnie lecz w sposób ciągły od pół roku - pokazano, że estymacja energii wykorzystująca model pola emisji umożliwa uzyskanie wyników prognozy lepszych - od tych które uzyskuje się stosując mniej rozwinięte (lub bardziej uproszczone) metody. Oznacza to, że teoria pola emisji może być użyteczna do estymacji i prognozy energii sejsmicznej, emitowanej w godzinowych odcinkach czasu z rejonu obserwowanej ściany.

EN

This paper presents some results of the total (AE + tremors) seisimc energy and seismic hazard prediction applying linear prediction method and with AE energies estimated with the so called emission field theory. Long series of observations from two longwalls at the Wesola Coal Mine have been used. The results have confirmed the usefulness of the method.

18

Podstawy sejsmoakustycznej prognozy energii emitowanej z eksploatowanego pokładu węgla

Kurzeja J.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2002

|

nr 5

38-39

PL

Praca została zaplanowana jako część pierwsza dwuczęściowego cyklu opisującego podstawy oraz wyniki stosowania najprostszych, klasycznych metod prognozy szeregów czasowych - w zagadnieniu bieżącej (sekwencyjnej, realizowanej co delta t, na przykład co godzinę) prognozy energii (AE + wstrząsów, dalej zwanej energią łączną) emitowanej z obserwowanego obszaru (S) górotworu. Część drugą stanowi towarzyszący tej pracy artykuł J. Kornowskiego (2002a, dalej określany jako "Cz". 2") gdzie przedstawiono wyniki stosowania opisanych tu metod.

EN

Fundamental definitions, assumptions and models allowing for succesfull prediction of total (AE + tremors) energy emited from a longwall have been presented discussed.

19

Metoda prognozowania zagrożenia sejsmicznego w kopalniach węgla kamiennego

Kornowski J., Kurzeja J.

Przegląd Górniczy

|

2002

|

T. 58, nr 12

15-20

PL

Opisano i zilustrowano przykładami z dwu kopalń (z kopalni "Wesoła" i z Zakładu Górniczego "Piekary") zagadnienie sejsmo-akustycznej prognozy zagrożenia sejsmicznego, definiowanego jako prawdopodobieństwo, że łączna energia sejsmiczna (wstrząsów i impulsów sejsmoakustycznych) wyemitowana w ustalonym przedziale czasu (np. w ciągu 1 godziny) z obserwowanego obszaru (np. ściany) przekroczy ustaloną wartość Ev ("próg bezpieczeństwa"). W przypadku obu kopalń analizowano kilkutygodniowy ciąg godzinowych obserwacji i prognoz, uzyskując zbliżony wynik, który podsumować można stwierdzeniem, że wariancja ciągu błędów prognozy wynosi (w przybliżeniu) 45 % wartości wariancji ciągu obserwacji energii łącznej - lub, inaczej mówiąc, że (w przypadku tych ciągów obserwacji) około 55 % energii może być prognozowane zaproponowaną metodą.

EN

The problem of seismic-acoustic forecasting of seismic hazard defined as the probability that the total seismic energy (tremors and seismic-acoustic impulses) emitted during a determined time period (e.g. 1 hour) from an area under observation (e.g. a longwall) exceeds a determined value Ex ("safety threshold") is described and illustrated by examples from two mines ("Wesoła" mine and "Piekary" mine). In case of both mines a few weeks sequence of hourly obsevations an forecasting has been analysed obtaining similar results which can be summed up with a statement that variance of error sequence of the prognosis amounts to (approximately) 45 % of the variance value of the observations sequence of the total energy - or, in other words, that (in case of these sequences of observations) about 55 % of energy can be forecast by means of the proposed method.