Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ eliptycznego rozkładu radialnej sejsmicznej prędkości drgań na bezpieczeństwo techniczne budynku

Chrzan Tadeusz

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 5

14--17

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy warunków eliptycznego rozkładu drgań sejsmicznych generowanych podczas robót strzałowych. Podano skalę szkodliwości prędkości drgań. Bezpieczeństwo techniczne budynku w strefie drgań sejsmicznych określono prędkością drgań zawartą w II strefie skali wpływów dynamicznych [SWD I]. Udowodnioną w artykule tezą jest, że w przypadku eliptycznych i kołowych rozkładów prędkości drgań w urabianiu skał za pomocą materiałów wybuchowych [MW], istnieje kierunkowość składowej poziomej prędkości drgań Vx promieniowych. Wartość prędkości drgań zależy od kąta kierunkowego „α” pomiędzy linią otworów strzałowych a linią łączącą środek powierzchni urabianego za pomocą MW bloku skalnego z miejscem pomiaru. Eliptyczne kształty krzywych uzyskanych podczas urabiania MW złoża bazaltowego, zależne od wartości kąta kierunkowego pomiarów, porównano z kształtem kołowych krzywych prędkości Vx.

EN

The article presents the results of analysis of the conditions for the elliptical distribution of seismic vibrations generated during blasting. The scale of harmfulness of the vibration velocity is given. The technical safety of a building in the area of seismic vibrations was defined by the vibration velocity included in zone II of the influence scale of the dynamic impact scale [SWD I]. The thesis proved in this paper is that in case of elliptical and circular vibration velocity distributions in explosive rock excavation [MW], there is a directionality of the horizontal component of the vibration velocity Vx radial. The value of the vibration velocity depends on the directional angle „α” between the line of blast holes and the line connecting the centre of the surface of the rock block excavated with the BM to the place of measurement. The elliptical shapes of the curves obtained during the mining BM of the basalt deposit, which depend on the value of the directional angle of the measurements, were compared with the shape of the circular velocity curves Vx.

2

Wpływ kołowego rozkładu radialnej sejsmicznej prędkości drgań na bezpieczeństwo techniczne budynku

Chrzan Tadeusz

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 9

60--62

PL

W artykule udowodniono tezę, że w przypadku kołowego rozkładu prędkości drgań przy urabianiu skał materiałem wybuchowym [MW] występuje kierunkowość składowej poziomej radialnej i stycznej prędkości drgań, czyli że wielkość składowych prędkości drgań w tej samej odległości od źródła drgań zależy od kąta kierunkowego między linią otworów strzałowych i linią łączącą środek powierzchni urabianego MW bloku skalnego a miejscem pomiaru. W przypadku rozkładu kołowego prędkości drgań przeprowadzono analizę teoretyczną zmiany wielkości radialnej Vx prędkości drgań w zależności od zmiany kąta kierunkowego. Przedstawiono pomierzone podczas urabiania skał MW wykresy prędkości drgań w przypadku rozkładu kołowego zgodne z przewidywaniami teoretycznymi, a także zależności uwzględniające kąt kierunkowy przy obliczaniu maksymalnych wartości prędkości drgań, potrzebnych do określania bezpieczeństwa technicznego budynku.

EN

In the article proved the thesis that for the circular distribution of vibration velocity during mining with [BM], there is a directionality of the horizontal radial component and the tangential component of the vibration velocity.The magnitude of the components of the vibration velocity at the same distance from the source of vibration depends on the directional angle between the line of blast holes and the line connecting the centre of the surface of the mined rock block and the place of measurement. For the circular distribution of the vibration velocity, a theoretical analysis of the change in the radial value Vx of the vibration velocity depending on the change in the directional angle was conducted. Graphs of vibration velocity for circular distribution, measured during mining of BM rocks and complying with theoretical predictions were presented. The relationships taking into account the directional angle for calculating the maximum values of vibration velocity needed for determining the technical safety of a building are given.

3

Modeling of ground vibrations from a tunnel in layered unsaturated soil with spatial variability

Di Honggui, Yu Jiayong, Guo Huiji, Zhou Shunhua, He Chao, Zhang Xiaohui

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 1

art. no. e33, 2022

EN

This paper presents a method for modeling the ground vibrations from a railway tunnel in layered unsaturated soil, considering the uncertainty and spatial variability of soil parameters. A deterministic ground vibration prediction model, which is an improved Euler beam model, is developed to evaluate the vibrations for a tunnel in layered unsaturated soil. Furthermore, the spatial variability of soil parameters is simulated by random fields using the Monte Carlo theory and the middle point method of Cholesky decomposition. By coupling the random fields of soil parameters to the deterministic vibration prediction model, the effect of uncertainty and spatial variability of soil on the ground vibrations is demonstrated through a case study. It is found that the variability of soil parameters has little influence on the spatial distribution regularities of ground vibrations, but it has a significant effect on the dynamic response amplitude and the critical velocity of the system.

4

Monitoring sejsmiczny Urzędu Miasta Katowice – 20 lat obserwacji

Kurzeja Joanna, Denysenko Sabina

Przegląd Górniczy

|

2020

|

T. 76, nr 7

9--17

PL

W artykule podzielono się doświadczeniami z dwudziestoletniego okresu prowadzenia ciągłych obserwacji drgań gruntu od wstrząsów górniczych w obszarze miasta Katowice. Monitoring sejsmiczny prowadzono kolejno w trzech różnych dzielnicach Katowic, takich jak Ligota, Panewniki oraz Ochojec. Rejestrowano drgania generowane nie tylko eksploatacją górniczą prowadzoną przez katowickie kopalnie, takie jak Murcki – Staszic czy też Wujek Ruch Śląsk, ale również kopalnie odległe, których wstrząsy charakteryzowały się dużymi wartościami magnitudy lokalnej. Do rejestracji drgań zastosowano system AMAX-99 wraz z zintegrowanym oprogramowaniem do ich interpretacji według rozwijanych skal intensywności, takich jak początkowo MSK-64, następnie GSI-GZW, GSI-GZW-2012 oraz najnowsza GSIS-2017. Utworzona z zarejestrowanych akcelerogramów i sejsmogramów baza dostarczyła również cennego materiału do prowadzonych prac naukowo-badawczych udokumentowanych wieloma publikacjami, o których jest mowa w artykule.

EN

The article presents experiences from quite a long period of twenty years of continuous observation of ground vibrations from mining tremors in the area of Katowice. Seismic monitoring was carried out successively in three different districts of Katowice such as Ligota, Panewniki and Ochojec. Vibrations were recorded not only in mining operations conducted by Katowice mines such as Murcki - Staszic or Śląsk, but also in distant mines, whose tremors were characterized by high magnitude values. The AMAX-99 system was used to record vibrations and integrated software to interpret them according to developed intensity scales such as initially MSK-64, then GSI-GZW, GSI-GZW-2012 and currently recommended GSIS- 2017. The database created from registered accelerograms and seismograms has also provided valuable material for the conducted research work documented by many publications referred to in the article.

5

Zastosowanie metody elementów spektralnych do określania drgań gruntu od wstrząsów górniczych

Chodacki Jacek

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 9

21--27

PL

Wstrząsy górnicze od wielu lat towarzyszą eksploatacji węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym w Polsce. Stanowią one zagrożenie dla ludzi pracujących pod ziemią, a także powodują uszkodzenia w obiektach budowlanych na powierzchni. Możliwe jest prognozowanie drgań sejsmicznych od wstrząsów górniczych przy zastosowaniu obliczeń numerycznych. Jedną z takich metod jest Metoda Elementów Spektralnych (SEM). W metodzie tej obliczane są sejsmogramy syntetyczne, które umożliwiają obrazowanie pełnego przebiegu falowego. W obliczeniach przyjmuje się złożony mechanizm ogniska wstrząsu poprzez zastosowanie tensora momentu sejsmicznego, który w najlepszym stopniu oddaje układ sił w źródle. W artykule przedstawiono wyniki modelowań metodą SEM drgań gruntu od wstrząsu o magnitudzie 3,8 w skali Richtera, który wystąpił w dniu 08.11.2018 na terenie kopalni Budryk. Wyniki modelowań pokazują, że nawet jeżeli obliczone sejsmogramy syntetyczne nie w pełni pokrywają się z rzeczywistymi rejestracjami drgań, to na ich podstawie możliwe jest określanie szczytowych wartości drgań sejsmicznych w dowolnym punkcie modelu. Metoda ta może więc być, dobrym uzupełnieniem metod analitycznych, stosowanych do oceny zagrożenia sejsmicznego od wstrząsów górniczych.

EN

Mining tremors have been associated with the mining of hard coal in the Upper Silesian Coal Basin in Poland for many years. They pose a threat to people working underground, and also cause damage to construction facilities on the surface. It is possible to predict seismic vibrations from mining tremors using numerical calculations. One of such methods is the Spectral Element Method (SEM). In this method, synthetic seismograms which enable the imaging of the full waveform are calculated. A complex mechanism of the tremor source is assumed by applying the seismic moment tensor, which best reflects the balance of forces in the source. This paper presents the results of SEM modelling of ground motions of the tremor with magnitude of 3,8 on the Richter scale, which occurred on November 8, 2018 in the Budryk mine. The results of modelling show that even if the calculated synthetic seismograms do not fully correlate with real vibration registrations, it is possible to determine the peak values of seismic vibrations at any point in the model. This method can be a good complement to the analytical methods used to assess the seismic hazard caused by mining tremors.

6

Soft computing-based technique as a predictive tool to estimate blast-induced ground vibration

Arthur Clement Kweku, Temeng Victor Amoako, Ziggah Yao Yevenyo

Journal of Sustainable Mining

|

2019

|

Vol. 18, iss. 4

287--296

EN

The safety of workers, the environment and the communities surrounding a mine are primary concerns for the mining industry. Therefore, implementing a blast-induced ground vibration monitoring system to monitor the vibrations emitted due to blasting operations is a logical approach that addresses these concerns. Empirical and soft computing models have been proposed to estimate blast-induced ground vibrations. This paper tests the efficiency of the Wavelet Neural Network (WNN). The motive is to ascertain whether the WNN can be used as an alternative to other widely used techniques. For the purpose of comparison, four empirical techniques (the Indian Standard, the United State Bureau of Mines, Ambrasey-Hendron, and Langefors and Kilhstrom) and four standard artificial neural networks of backpropagation (BPNN), radial basis (RBFNN), generalised regression (GRNN) and the group method of data handling (GMDH) were employed. According to the results obtained from the testing dataset, the WNN with a single hidden layer and three wavelons produced highly satisfactory and comparable results to the benchmark methods of BPNN and RBFNN. This was revealed in the statistical results where the tested WNN had minor deviations of approximately 0.0024 mm/s, 0.0035 mm/s, 0.0043 mm/s, 0.0099 and 0.0168 from the best performing model of BPNN when statistical indicators of Mean Absolute Error (MAE), Root Mean Square Error (RMSE), Relative Root Mean Square Error (RRMSE), Correlation Coefficient (R) and Coefficient of determination (R2) were considered.

7

New methodology for analysis of ground vibrations caused by the railway vehicles

Bednarz Jarosław

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2019

|

R. 20, nr 12

93--98

EN

A methodology for assessing the ground vibrations caused by the movement of rail vehicles is presented in the paper. A description of the results of experimental studies and assessment of the risks associated with the operation of rail vehicles on the road and tram crossing located in Silesia is also presented. The proposed method of assessing risks is based on the time-frequency analysis of signals and the estimation of a histogram of the distribution of amplitude signals.

PL

W pracy przedstawiono metodologię oceny drgań gruntu wywołanych ruchem pojazdów szynowych. Przedstawiono także opis wyników badań eksperymentalnych i oceny ryzyka związanego z eksploatacją pojazdów szynowych na drogach i przejazdach tramwajowych na Śląsku. Proponowana metoda oceny ryzyka opiera się na analizie czasowo-częstotliwościowej sygnałów i oszacowaniu histogramu rozkładu sygnałów amplitudowych.

8

Forecasting of the dynamic impacts from planned railway route on environment

Bednarz Jarosław

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2019

|

R. 20, nr 6

38--43

EN

The paper presents the principles and methodology for analyzing the dynamic impacts from newly designed rail transport routes for high-speed rail. These type of interactions and, in particular, the nature of vibration propagation should be taken into account in any environmental opinion prepared for newly designed rail transport routes. The article presents the steps of assessment of dynamic impacts, which should be a basic methodology in the process of design and construction of rail transport routes.

PL

W pracy przedstawiono zasady i metodologię postępowania w przypadku szacowania oddziaływań dynamicznych od nowoprojektowanych tras komunikacji szynowej dla kolei dużych prędkości. Tego typu oddziaływania a w szczególności zagrożenia natury drganiowej winny być uwzględniane w każdej opinii środowiskowej dotyczącej nowoprojektowanych szlaków komunikacyjnych. W artykule przedstawiono kolejne etapy oceny zagrożeń dynamicznych, które powinny być stanowić podstawową metodologię przy projektowaniu i budowie tras komunikacji szynowej.

9

Assessment of ground vibrations induced by gas and oil well drilling using numerical simulations

Truty Andrzej, Pilecki Zenon, Stypuła Krzysztof, Wiśniowski Rafał, Kozioł Krzysztof, Stryczek Stanisław

Archives of Mining Sciences

|

2019

|

Vol. 64, no. 2

447--461

EN

This work presents the methodology for analyzing the impact of ground vibrations induced during the drilling of gas/oil exploration wells on the surrounding constructions, as well as on humans and the natura environment. In the primary stage, this methodology is based on measurements of ground vibrations induced by a specific type of drilling system in the so-called reference site. In the next stage, ground vibrations are estimated in similar conditions to another design site, these conditions are assumed for a given drilling system, treated as a vibration source. In both sites, special seismic and geotechnical data are collected to construct numerical models for dynamic analyses. Finally, if it is required, a protection system is proposed with respect to the drilling technology and local conditions. The methodology presented has been tested on the terrain of an active natural gas mine used as the design site, and located in the southeastern part of Poland. The reference site was placed in the terrain of a working drilling system in similar conditions in the central part of Poland. Based on the results of numerical simulations, one may verify the different locations of the drilling rig in the design site with respect to the existing industrial structure. Due to the hazard from destructive ground vibrations, a certain vibroisolation system was proposed at the design site. Based on the results of numerical simulations one could rearrange the components of the drilling system in order to provide maximum security for the surrounding structures.

PL

W pracy przedstawiono, składającą się z kilku etapów, metodykę oceny wpływu drgań podłoża indukowanych w trakcie wiercenia otworów poszukiwawczych gazu/ropy na znajdujące się w pobliżu obiekty budowlane i infrastrukturę, ludzi a także środowisko naturalne. W pierwszym etapie wykonywane są pomiary drgań podłoża generowane przez system wiercący danego typu w tzw. miejscu referencyjnym. Jest to na ogół miejsce, w którym dany system wiercący jest aktualnie używany. Następnie szacowane są drgania wywołane przez dany system wiercący w miejscu nowo projektowanego otworu poszukiwawczego. W obydwu miejscach wykonywane są specjalistyczne badania sejsmiczne i geotechniczne w celu opracowania oraz wykalibrowania modeli numerycznych dla opisu propagacji drgań wywołanych pracą systemu wiercącego. W przypadku, gdy jest to niezbędne, dla nowego otworu poszukiwawczego, projektowany jest system wibroizolacyjny, którego celem jest istotna redukcja amplitud drgań w podłożu. Przedstawiona w pracy metodyka została przetestowana na terenie czynnej kopalni gazu ziemnego zlokalizowanej w południowo-wschodniej części Polski, na terenie której planowany był nowy otwór. Miejsce referencyjne zostało wybrane w centralnej części Polski gdzie odbywały się prace wiertnicze w podobnych warunkach geologiczno-inżynierskich do tych odpowiadających lokalizacji nowo projektowanego otworu. Na podstawie wyników symulacji numerycznych MES zweryfikowano położenie platformy wiertniczej w miejscu nowo projektowanego otworu względem istniejącej infrastruktury przemysłowej. Ze względu na zagrożenie destrukcyjnym wpływem drgań zaprojektowano i zweryfikowano specjalny system wibroizolacji. Opracowana metodyka umożliwia ocenę wpływu drgań podłoża przez systemy wiercące oraz optymalizację ich położenia tak aby zapewnić maksymalne bezpieczeństwo otaczającym konstrukcjom.

10

Developing an XGBoost model to predict blast‑induced peak particle velocity in an open‑pit mine: a case study

Nguyen Hoang, Bui Xuan‑Nam, Bui Hoang‑Bac, Cuong Dao Trong

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 2

477--490

EN

Ground vibration is one of the most undesirable effects induced by blasting operations in open-pit mines, and it can cause damage to surrounding structures. Therefore, predicting ground vibration is important to reduce the environmental effects of mine blasting. In this study, an eXtreme gradient boosting (XGBoost) model was developed to predict peak particle velocity (PPV) induced by blasting in Deo Nai open-pit coal mine in Vietnam. Three models, namely, support vector machine (SVM), random forest (RF), and k-nearest neighbor (KNN), were also applied for comparison with XGBoost. To employ these models, 146 datasets from 146 blasting events in Deo Nai mine were used. Performance of the predictive models was evaluated using root-mean-squared error (RMSE) and coefficient of determination (R2). The results indicated that the developed XGBoost model with RMSE = 1.554, R2 = 0.955 on training datasets, and RMSE = 1.742, R2 = 0.952 on testing datasets exhibited higher performance than the SVM, RF, and KNN models. Thus, XGBoost is a robust algorithm for building a PPV predictive model. The proposed algorithm can be applied to other open-pit coal mines with conditions similar to those in Deo Nai.

11

Identification and reduction of blast – induced effects on a limestone quarry

Kucuk K.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 1

205--220

EN

In Turkey, a great increase in mining and tunneling operations is seen in recent years. Production is generally done by drilling and blasting method in metallic mines, quarries and a part of coal mines and also in tunnels. It is known that the blast-induced vibrations can be cause undesired effects on nature or construction in around. In this study, field works and analysis of the blast-induced vibration in order to minimize are given for chosen quarry. Methodology for Minimizing Blast-Induced Vibrations (Turkish Patent Institute – TPI 2007/03459) was used for measurement of blasting and modelling of blasting data in compliance with Turkish and German standards.

PL

W ostatnich latach w Turcji notuje się znaczny wzrost ilości prac związanych z wydobyciem surowców i drążeniem tuneli. W kopalniach rud metali, kamieniołomach oraz w części kopalń węgla produkcja odbywa się w głównej mierze przy wykorzystaniu odwiertów i prac strzałowych, w niektórych kopalniach drążone są tunele. Jest kwestia powszechnie wiadomą, że drgania wywołane pracami strzałowymi wywołują niekorzystne oddziaływania w środowisku naturalnych i budowlach znajdujących się w pobliżu. W artykule przedstawiono wyniki analiz i badań terenowych drgań wywołanych pracami strzałowymi w wybranym kamieniołomie w celu ich minimalizacji. Metodologia minimalizacji poziomu drgań wywołanych pracami strzałowymi (Turecki Instytut Patentowy – TPI 2007/03459) wykorzystana została do pomiarów zasięgu oddziaływań prac strzałowych i modelowaniu danych i parametrów prac strzałowych zgodnie z tureckimi i niemieckimi normami.

12

Assessment of the influence of epicentral distance of mining shocks on the transition of free-field vibrations to building foundations

Kuźniar K., Tatara T.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 4(114)

91--100

EN

The paper deals with the analysis of measurements of vibrations induced by mining rockbursts in the Legnica–Glogow Copperfield District (LGCD) to estimate the influence of mining tremor epicentral distance on the curve of relationship (RRS) between the response spectra from the simultaneously measured ground and building foundations vibrations. Non-dimension acceleration response spectra (β) as well as dimension acceleration response spectra (Sa) from the horizontal vibrations were taken into account. The focus is on apartment buildings – medium-rise and high-rise buildings. Additionally, a comparison of conclusions of research carried out in the case of response spectra with the corresponding earlier results regarding the reduction of maximum values of accelerations of vibrations during the transfer from the ground to building foundations were performed.

PL

W pracy dokonano analizy wyników pomiarów drgań górniczych w Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym (LGOM) w celu oceny wpływu odległości epicentralnej wstrząsu górniczego na postać krzywej relacji (RRS) spektrum odpowiedzi od drgań gruntu i spektrum odpowiedzi od jednocześnie mierzonych drgań fundamentu budynku. Pod uwagę wzięto bezwymiarowe przyśpieszeniowe spektra odpowiedzi (β) i odpowiednie spektra wymiarowe (Sa) policzone na podstawie drgań poziomych. Skupiono się na budynkach mieszkalnych – budynku średniej wysokości i budynku wysokim. Dodatkowo dokonano porównania wniosków z badań przeprowadzonych w przypadku spektrów odpowiedzi, z wcześniejszymi wynikami uzyskanymi w odniesieniu do redukcji maksymalnych wartości przyśpieszeń drgań przy ich przekazywaniu z gruntu na fundamenty budynków.

13

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.

14

Eksperymentalna analiza przenoszenia drgań impulsowych przez grunt

Targosz J., Bednarz J., Lisowski W.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1337--1340, CD

PL

Praca dotyczy problemu rozchodzenia się drgań impulsowych w gruncie. Autorzy przeprowadzili eksperymentalną analizę możliwości minimalizacji energii wprowadzanej do gruntu przez źródło wymuszeń impulsowych oraz próbę sformułowania eksperymentalnego modelu opisującego zależność prędkości drgań od odległości od źródła. W czasie badań drgania impulsowe były wzbudzane przez upadek elementu o znanej masie. Mierzonym parametrem była prędkość drgań gruntu.

EN

The article concerns the problem of propagation of resulting from impact vibrations in the ground. The authors carried out experimental analysis of possibilities of minimization of amount of energy introduced into the ground by impact as well as a trial formulation of the experimental results’ based relationship between vibration velocity and distance from the impact site. The impacts were caused by drops of the trial masses. For analysis purpose the ground vibration velocity was recorded.

15

Vibration propagation in subsoil: in-situ testing and numerical analyses

Pradelok S., Łupieżowiec M.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2017

|

Vol. 10, no. 1

79--86

EN

This paper presents results obtained with the use of accelerometers during in-situ testing and its comparing with results from numerical simulations. Horizontal accelerations of propagating impulses caused by driving the prefabricated piles were recorded. Range of the quakes as well as amplitudes of longitudinal and transverse horizontal accelerations of propagating vibrations on the terrain surface were determined. The recorded results were used to calibrate the numerical model of the finite element method. The most important factor influencing the propagation of impacts is the phenomenon of damping of the propagating wave in the soil. The mechanism of damping proposed by Rayleigh was used in the analysis, which, when selecting the appropriate parameters of the model, is able to realistically simulate the observed phenomena. The soil, in which the propagation of impulses occurred, was described with the use of linear-elastic model. Modulus of deformation correspond to the values of small deformations, which occur during the wave propagation in the subsoil. The impulse giving vibrations was caused by the falling hammer on the driven pile. The axial symmetry of the border condition was used in the analyses. The results of numerical simulations were compared with the results of field measurements of accelerations at different distances from the source of vibration. A good consistency of acceleration amplitudes in the direction of vibration propagation was achieved and it depended on the distance from location of the driven pile. The obtained results will be used in the future to assess the extent of the impacts on the environment and values of acceleration on elements located in the vicinity of the structure.

PL

W artykule przedstawiono wyniki uzyskane za pomocą akcelerometrów podczas badań in-situ. Rejestrowano przyspieszenia poziome rozchodzących się wstrząsów powstałych podczas wbijania pali prefabrykowanych. Określono zasięg wpływu wstrząsów, jak i amplitud podłużnych i poprzecznych przyspieszeń poziomych rozchodzących się drgań na powierzchni terenu. Zarejestrowane rezultaty zostały wykorzystane do kalibracji modelu obliczeniowego metody elementów skończonych. Najbardziej istotnym czynnikiem mającym wpływ na propagację oddziaływań jest zjawisko tłumienia propagującej fali w ośrodku gruntowym. W analizach wykorzystano mechanizm tłumienia zaproponowany przez Rayleigha, który przy doborze odpowiedniej wartości parametrów modelu, jest w stanie realistycznie symulować obserwowane zjawiska. Ośrodek gruntowy, w którym następowała propagacja oddziaływań, opisywano modelem liniowo-sprężystym. Moduły odkształcenia odpowiadały wartościom dla małych odkształceń, które występują przy propagacji fal w podłożu gruntowym. Impuls powodujący powstanie drgań powodowany był przez spadający młot do wbijania pali. W analizach wykorzystano osiową symetrię rozwiązywanego zagadnienia brzegowego. Wyniki symulacji numerycznych zostały porównane z wynikami pomiarów terenowych przyspieszeń w różnych odległościach od źródła drgań. Uzyskano dobrą zgodność amplitud przyspieszeń w kierunku rozchodzenia się drgań w zależności od odległości od miejsca wbijania pala. Uzyskane rezultaty analiz posłużą w przyszłości do oceny zasięgu oddziaływań na otoczenie oraz wartości przyspieszeń na elementach znajdujących się w pobliżu konstrukcji.

16

Drgania pochodzenia górniczego gruntu i fundamentu budynku w ocenie ich szkodliwości

Kuźniar K., Tatara T.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 94

5--14

PL

Wstrząsy pochodzenia górniczego (zaliczane do tzw. parasejsmicznych źródeł drgań) nie są kontrolowane przez człowieka. Są zjawiskami losowymi z uwagi na czas, miejsce i intensywność, podobnie jak jest to w przypadku trzęsień ziemi. Drgania gruntu wywołane przez takie wstrząsy mogą skutkować uszkodzeniami konstrukcji powierzchniowych. Szkodliwość drgań wywołanych wstrząsami górniczymi dla budynków można w sposób przybliżony oceniać za pomocą specjalnie przygotowanych skal, które bazują na parametrach drgań gruntu. Jednak na skutek przekazywania drgań gruntu na fundamenty budynku, jednocześnie mierzone przebiegi drgań gruntu obok budynku i przebiegi drgań fundamentu mogą się znacząco różnić. Różnice te można tłumaczyć zjawiskiem interakcji dynamicznej podłoże-budynek. Praca dotyczy oceny szkodliwości drgań pochodzenia górniczego w Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym (LGOM). Pod uwagę wzięto cztery wstrząsy wysokoenergetyczne, które wystąpiły w strefie epicentralnej, w zbliżonych odległościach epicentralnych od analizowanego budynku mieszkalnego średniej wysokości. Wy - korzystano uaktualnioną empiryczną Górniczą Skalę Intensywności GSI-2004/11 w wersji prędkościowej (skala podstawowa) i wersji przyśpieszeniowej (skala pomocnicza). Ocenę intensywności drgań powierzchniowych według skali GSI-2004/11 prowadzono z użyciem jednocześnie zarejestrowanych przebiegów drgań gruntu obok budynku, a w celach poznawczych i fundamentu budynku. Analizowano wpływ miejsca pomiaru drgań na powierzchni terenu na wyznaczany stopień intensywności drgań. Stwierdzono, że klasyfikacja stopnia intensywności drgań od tego samego wstrząsu może się istotnie różnić w zależności od tego czy oceny dokonywano na podstawie drgań gruntu, czy na podstawie jednocześnie mierzonych drgań fundamentu budynku. Wniosek ten dotyczy zarówno wersji prędkościowej, jak i wersji przyśpieszeniowej skali GSI-2004/11.

EN

Mining tremors (which belong to so-called paraseismic sources of vibrations) are not subject to human control. They are random events with respect to their time, place and magnitude, as with earthquakes. The free-field vibrations caused by mining rockbursts can result in damage of the surface structures. The harmfulness of mine-induced vibrations to buildings can be estimated using appropriately prepared scales which are based on the parameters of ground vibrations. As a result of the transmission of ground vibrations to building foundations, the records of vibrations simultaneously registered on the ground close to a building and at the foundation level of the building can differ significantly. These differences can be explained by the soil-structure interaction effect. The paper deals with the evaluation of harmfulness of mine-induced vibrations in the Legnica-Glogow Copper-field (LGC). Four strong mining tremors with similar epicentral distances from the analyzed medium-rise apartment building have been taken into account. The GSI-2004/11 velocity version Mining Intensity Scale (the basis scale) as well as acceleration version (supporting version) have been applied. The evaluation of the intensity of surface vibrations according to the GSI-2004/11 scale has been performed using recorded ground and also building foundations vibrations, for research purposes. The influence of the place of surface vibrations measurements on the evaluated intensity of vibrations has been analyzed. It was stated that significant differences can occur in the classification of the same mining tremor depending on whether the evaluation had been performed on the basis of ground vibrations or on the building foundation vibrations measured at the same time. The conclusion concerns the velocity version as well as acceleration version of the GSI-2004/11 scale.

17

Wykorzystanie wyników pomiarów parametrów drgań gruntu do wyznaczenia wartości współczynnika amplifikacji drgań

Bańka P., Kołodziejczyk P., Lier E.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

T. 72, nr 4

71--79

PL

W coraz większej liczbie kopalń problemem stają się drgania gruntu wywoływane silnymi wstrząsami indukowanymi prowadzonymi robotami górniczymi. W rejonach, w których stwierdza się występowanie drgań powierzchni terenu generowanych wysokoenergetycznymi wstrząsami górotworu, konieczne jest odtwarzanie pól prędkości (przyspieszeń) drgań po zaistniałych zjawiskach na podstawie punktowych pomiarów. Istotne jest także prognozowanie dynamicznych wpływów wstrząsów, które mogą wystąpić w trakcie realizacji projektowanej eksploatacji górniczej. Wiarygodność takich obliczeń jest w dużym stopniu zależna od właściwego przyjęcia wartości współczynnika amplifikacji drgań przez luźne utwory czwartorzędowe. Najdokładniejsze wyniki oszacowania wartości tego współczynnika można uzyskać, wykonując specjalistyczne pomiary sejsmiczne. Ze względu na ograniczenia finansowe i czasowe, z reguły do wyznaczenia wartości współczynnika amplifikacji drgań wykorzystywane są proste rozwiązania analityczne. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w wybranym, silnie zagrożonym sejsmicznie rejonie GZW, których celem było określenie wartości współczynnika amplifikacji drgań w oparciu o wyniki pomiarów parametrów drgań gruntu. Rezultaty obliczeń pozwoliły stwierdzić, że w przypadku niektórych stanowisk aparatury pomiarowej, analitycznie oszacowana wartość współczynnika amplifikacji drgań znacznie odbiega od wyznaczonej na podstawie wyników pomiarów. Stwierdzane rozbieżności mogą mieć istotny wpływ na dokładność wykonywanych prognoz wielkości drgań gruntu.

XX

More and more mines have a problem with ground vibrations caused by severe tremors induced by mining works in process. In the areas where surface vibrations occurred due to high-energy tremors, it is necessary to recreate the speed field (acceleration) of vibrations after the phenomena, based on data registered in different observation points. It is also important to forecast the dynamic influences of tremors that may occur during the future excavation process. The reliability of such calculations strongly depends on the properly assumed vibration amplification factor of the loose quaternary overburden. The most accurate estimation of this coefficient can be obtained by performing specialized seismic measurements. Due to time and financial constraints, usually simple analytical solutions are used. This paper presents the results of studies conducted in selected, highly seismically endangered region of Upper Silesian Coal Basin, the purpose of which was to determine the values of the vibration amplification factor based on actual results of ground vibration measurements. The results revealed that in certain locations of the measuring apparatus, the analytically estimated value is far from the one determined on the basis of the measurements. The discrepancy may have a significant impact on the accuracy of the performed ground vibration forecasts.

18

Selected results of vibrations propagation in ground subsurface layers caused by train runs

Kożuch B., Tatara T.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2016

|

Y. 113, iss. 3-B

93--106

EN

The study presents a selection of free-field vibration measurement results (the horizontal component x vibration is perpendicular to the axis of the track) in the ground surface layer, in one of the three measuring polygons. Pendolino, InterCity and InterRegio trains, excited free-field vibrations. Results for speeds of 120 and 160 km/h were analysed to have comparison that is more tangible.

PL

W pracy przedstawia się wybrane wyniki pomiarów drgań gruntu (składowa pozioma x drgań prostopadła do osi toru) w przypowierzchniowej warstwie, w jednym z trzech poligonów pomiarowych. Drgania gruntu wzbudzane były przejazdami pociągu Pendolino i składów InterCity oraz InterRegio. W celach porównawczych analizuje się przejazdy z prędkościami 120 i 160 km/h.

19

Wpływ typu budynku na transmisję spektrów odpowiedzi od drgań górniczych z gruntu na fundamenty

Kuźniar K., Tatara T.

Przegląd Górniczy

|

2015

|

T. 71, nr 10

31--36

PL

Praca dotyczy analizy wyników badań doświadczalnych (pomiarów drgań) pod kątem wpływu konstrukcji budynku mieszkalnego na przekazywanie drgań pochodzenia górniczego opisanych za pomocą spektrów odpowiedzi, z gruntu na fundamenty. Rozważono trzy typy budynków mieszkalnych: niski, średniej wysokości i wysoki. Źródłem drgań były wstrząsy górnicze w Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym (LGOM). Analizowano wpływ typu budynku na transmisję spektrów odpowiedzi od drgań górniczych z gruntu na fundamenty. Oceny tego wpływu dokonano poprzez badanie relacji (stosunku) spektrów odpowiedzi od drgań gruntu i fundamentów budynków (RRS). Rozważono bezwymiarowe przyśpieszeniowe spektra odpowiedzi (β) i odpowiednie spektra wymiarowe (Sa) od drgań poziomych. Stwierdzono, że daje się zauważyć wpływ konstrukcji budynku na postać krzywych relacji (stosunku) spektrów odpowiedzi od jednocześnie mierzonych drgań gruntu i fundamentów budynków. Różnice te są wyraźniej widoczne w przypadku krzywych RRS (β), wyznaczonych z użyciem bezwymiarowych przyśpieszeniowych spektrów odpowiedzi β, niż w przypadku krzywych RRS (Sa), obliczanych dla analogicznych par spektrów wymiarowych Sa.

EN

This paper presents the analysis of the experimentally obtained results (measurements of vibrations) in terms of the influence of apartment building structure on the transmission of mine-induced vibrations described by the response spectra, from the ground to the building foundation. Three types of apartment buildings were considered: low building, medium-height building and tall building. Rockbursts in the mining region Legnica-Glogow Copperfield (LGOM) were the sources of vibrations. The influence of the type of building on the transmission of response spectra from the mine-induced ground vibrations to building foundations was analysed. Estimation of this influence was performed by examining the relationship (ratio) between the response spectra from the ground and building foundations vibrations (RRS). Non-dimension acceleration response spectra (β) as well as dimension acceleration response spectra (Sa) from the horizontal vibrations were taken into account. It was stated that the influence of building structures on the form of the response spectra curve of relationship (ratio) can be observed. These differences are clearly more evident in the case of curves RRS (β) determined by use of non-dimension acceleration response spectra β than in the case of curves RRS (Sa) computed for the corresponding pairs of dimensional spectra Sa.

20

Wpływ zjawisk dynamicznych o charakterze regionalnym na wyrobiska górnicze i powierzchnię terenu na przykładzie tąpnięcia górotworu zaistniałego 19 marca 2013 r. w polu G-3/4 O/ZG „Rudna"

Laskowski M., Samokar Z., Wróbel J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2014

|

nr 86

83--96

PL

W dniu 19 marca 2013 r. o godz. 22.09 kopalniana stacja geofizyki górniczej O/ZG „Rudna" zarejestrowała w polu G-3/4 bardzo silny wstrząs górotworu, którego energię w oparciu o analizę zapisu fali „P" określono na 1,6x10/8J. Epicentrum tego wstrząsu zlokalizowano w rejonie skrzyżowania komory K-0 i chodnika W-314a, w bliskim sąsiedztwie uskoku „Rudna Główna". Wstrząs został zarejestrowany również przez odległe stacje sejsmologiczne oraz spowodował rozległe skutki w wyrobiskach górniczych, w wyniku których 19 górników zostało uwięzionych w polu G-3/4. Po tym zdarzeniu Prezes WUG powołał Komisję do zbadania jego przyczyn i okoliczności oraz wypadku zbiorowego. Komisja uznała, że wstrząs ten miał charakter regionalny, a jego przyczyną było dynamiczne uaktywnienie się uskoku Rudnej Głównej, związane z przemieszczeniem się warstw skalnych na dużej powierzchni płaszczyzny uskokowej. W artykule omówiono wpływ tego zjawiska na wyrobiska i powierzchnię terenu. Przedstawiono informację o zaistniałym tąpnięciu, przebiegu akcji ratowniczej oraz opis skutków w wyrobiskach górniczych i zabudowie powierzchniowej terenu.

EN

On 19 March 2013 at 22:09 local time the geophysical mining station in the Rudna Mine recorded in field a very strong tremor in field g-3/4. The energy of the tremor was calculated based on an analysis of the record of „P" wave record registering 1.6 x 10/8 J. The epicenter of the tremor was located in the area of the intersection of chamber K-0 and gallery W-314a in close proximity to the „Rudna Main" fault. The tremor was also registered by distant seismic stations and caused widespread effects within the mine, as a result of which 19 miners were trapped in field G-3/4. After the incident, the president of the State Mining Authority appointed a commission to investigate the causes and circumstances of the accident. The commission concluded that the shock exhibited region specific characteristics, caused by the dynamic activation of the „Rudna Main" fault, associated with displacement of rock layers over a large fault plane area. The article details the example rockburst, and the subsequent rescue operation, and provides a description of the effects the incident had on the mining excavations and surface area.