Problematyka monitorowania zagrożenia tąpaniami w kopalniach podziemnych na bazie emisji sejsmicznej rejestrowanej w warunkach wysokiego poziomu zakłóceń

• Autorzy: Cianciara, A. , Cianciara, B.

Warianty tytułu

EN

Tremor risk monitoring in underground mines on the basis of seismic emission registered in strongly disturbed environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono sposób oceny stanu zagrożenia tąpaniami na podstawie analizy emisji sejsmicznej rejestrowanej w miejscach prowadzonej eksploatacji. Znaczna część emisji, rejestrowanej w tych warunkach, generowana jest na drodze działania urządzeń mechanicznych (kombajnu, przenośników itp.). W związku z tym zaproponowano podejście, w którym zagrożenie ocenia się badając przebiegi czasowe parametru opisującego tłumienia drgań sejsmicznych przez ośrodek skalny. Tłumienie to estymowane jest na podstawie emisji sejsmicznej w paśmie od 30 Hz do 500 Hz. Stwierdzono eksperymentalnie, że w paśmie tym zawarta jest główna część informacji o parametrze tłumienia, niezależnie od sposobu generowania sygnałów emisji. Przedstawiono sposób estymacji tłumienia, na drodze analizy obwiedni sygnałów omawianej emisji. Przebiegi czasowe tłumienia mają oczywistą interpretację geomechaniczną. Na skutek wzrostu naprężeń, w górotworze zachodzi zjawisko kompakcji (twardnienia) a w miarę dalszego wzrostu dylatancji (osłabiania), dopiero wówczas mogą wystąpić wstrząsy. W fazie kompakcji mają miejsce spadki tłumienia drgań sejsmicznych, natomiast w okresie dylatancji jego wzrosty. Możliwość identyfikacji tych faz została potwierdzona w praktyce. Wynika stąd, że przebiegi czasowe omawianego tłumienia mogą być wykorzystane do opracowania sposobu monitorowania stanu zagrożenia tąpaniami.

EN

In the paper there is presented a method of tremor risk estimation on the basis of seismic emission registered in exploitation zones. A considerable part of the emission, registered in exploitation zones, is generated by mechanical devices (miner transporters etc.). Therefore using the known theories and models describing rock mass fracturing, it is not possible, to evaluate the risk of mining rock-burst properly on the basis of seismic emission interpretation. In the new approach presented in the paper, the risk is estimated studding the time variations of a parameter describing the attenuation of seismic vibrations by the rock medium. The attenuation assessed from the analysis of seismic emission registered in the range from 30Hz to 500Hz. There was experimentally stated that, in this range there is the main part of information is about attenuation, regardless the way signals were generated. In the paper there is presented the attenuation factor estimation method on the basis of signals envelopes analysis of the discussed emission. Trends of attenuation can be geomechanically interpreted in an obvious way, and can be used as base for tremor risk monitoring system.

Słowa kluczowe

PL

zagrożenia tąpaniami; emisja sejsmiczna; monitorowanie zagrożeń; tłumienie fali sejsmicznej

EN

seismic emission; underground mines; exploitation zones; factor estimation method

• Czasopismo: WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie
• Rocznik: 2006
• Tom: nr 6
• Strony: 34-36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Cianciara, A.

autor

Cianciara, B.

Bibliografia

• [1] Cianciara B., 1999: Emisja sejsmiczna jako nośnik informacji o rozwoju procesu pękania górotworu. Geoinformatica Polonica nr.1, p.37-44 Prace Komisji Geoinformatyki, PAN, Kraków.
• [2] Cianciara A., Cianciara B., 2004: Zagadnienia identyfikacji procesów geodynamicznych wywołanych eksploatacją górniczą. Geoinformatica Polonica vol. 6, p17-32 Prace Komisji Geoinformatyki, PAU, Kraków.
• [3] Franks L, 1969: Signal Theory. Prentice-Hall. Inc Englewood Cliffs, N.J.
• [4] JaegerC, Cook N.G.W. 1969: Fundamentals of Rock Mechanics. London Chapman and Hall.
• [5] Kwaśniewski M., 1986: Dilatancy as a Phenomenon of Rock Destruction. Part 1. Physical Meaning of Dilatancy Phenomenon Przegląd Górniczy, nr 2, p. 42-49.
• [6] Papoulis A., 1972: Prawdopodobieństwo, zmienne losowe i procesy stochastyczne. WNT, Warszawa.