Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Mechanizm głębokich wstrząsów sejsmicznych aktywowanych eksploatacją górniczą w obszarze dna niecki bytomskiej

100%

Marcak H. , Mutke G.

|

tom T. 68, nr 10

7--18

PL

Eksploatacji węgla kamiennego w obszarze niecki bytomskiej towarzyszyło występowanie wstrząsów o relatywnie wysokich energiach sejsmicznych, osiągających nawet 109 J. Wstrząsy te od ponad 35 lat są rejestrowane przez lokalne kopalniane sieci sejsmiczne. Na podstawie obserwacji sejsmologicznych zauważono, że najsilniejsze zjawiska sejsmiczne miały miejsce, gdy fronty ścian eksploatacyjnych dochodziły do osi niecki. Przedmiotem analizy w tym artykule są wstrząsy zaistniałe podczas eksploatacji ściany 3 w pokładzie 503 przy podchodzeniu frontu ściany do osi niecki i zarejestrowane przez nowoczesną sieć sejsmologiczną kopalni „Bobrek-Centrum”, pozwalającą na wiarygodną ocenę głębokości ognisk wstrząsów. Zarejestrowany zbiór danych użyto również do oszacowania powierzchni rozrywu i jego mechanizmu oraz rozkładu naprężeń w obszarze strefy ogniskowej. Dowiedziono, że naprężenia tektoniczne, a w szczególności naprężenia poziome, odgrywają podstawową rolę w rozkładzie silnych zjawisk sejsmicznych w obszarze niecki bytomskiej będących wynikiem mechanizmu uskoku odwróconego. Naprężenia, indukowane przez prace eksploatacyjne są jedynie czynnikiem wyzwalającym deformacje tektoniczne. Najsilniejsze wstrząsy podczas eksploatacji ściany 3/503 w kopalni „Bobrek-Centrum” osiągały energie sejsmiczne rzędu 107÷108 J, a ich ogniska były lokalizowane głęboko (300÷700 m) poniżej poziomu pokładu 503.

EN

Hard coal exploitation in the Bytom Syncline region (Upper Silesia, Poland) has been associated with the appearance of relatively high energetic seismic events, up to 109 J. They have been registered by the local mining seismological network for more than 35 years. It has been noticed that the strongest events are the result of the approaching exploitation longwall line to the syncline axis. Data recorded by the improved network in the ”Bobrek Central” mine, allows the estimate of the depth of the event hypocenter during exploitation of longwall 3 approaching the syncline axis. This data is the subject of analysis in this paper. The recorded data was also used to estimate the location of the ruptured surface and stress distribution in the seismic focus region. It was concluded, that tectonic stresses, particularly horizontal stressed components, are essential in the distribution if seismic tremors resulting from reverse faulting. The stresses induced by mining activity only trigger tectonic deformations. The strongest seismic events during mining the longwall panel 3/503 in Bobrek-Central mine reached a seismic energy at 107÷108 J and their hypocenters were localized much deeper (300÷700m) under level of coal seam No. 503.

2

Weryfikacja skali GSI-2004 oceny skutków drgań wywołanych wstrząsami górniczymi na obszarze LGOM

100%

Dubiński J. , Mutke G.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2006

|

tom nr 6

12-14

PL

W artykule przedstawiono wyniki weryfikacji Górniczej Skali Intensywności GSI-2004 do oceny skutków drgań na powierzchni wywołanych wstrząsami górniczymi. Weryfikacji dokonano po roku stosowania skali w LGOM, a analizie poddano 40 wstrząsów dla których znane były informacje o skutkach drgań w miejscach ich rejestracji. Analiza ta wskazała na bardzo dobrą korelację pomiędzy skutkami obserwowanymi makroskopowo a szacowanymi na podstawie skali GSI-2004V. Górnicza Skala Intensywności GSI-2004 w pełni nadaje się w warunkach LGOM do oceny skutków drgań wywołanych wstrząsami górniczymi.

EN

In this paper the validation results of the GSI-2004 scale to assess of the impact of seismic tremors on the surface in the LGOM area is presented. Validation process was performed on 40 tremors. For these tremors information on damaging effect around registration area were known. Analysis indicated very good correlation between observed and calculated intensity. Mining Intensity scale GSI-2004 is suitable and credible to estimate damaging effect in the buildings in the LGOM area.

3

Prognozowanie drgań powierzchni i ich pomiarowa weryfikacja

100%

Mutke G. , Stec K.

|

tom Wyd. spec. nr 6

331-350

PL

W artykule omówiono metody prognozowania hazardu sejsmicznego na terenach górniczych oraz prognozowania parametrów drgań gruntu. Opisano metodykę prognozy krótkookresowej wstrząsów dla projektowanej eksploatacji w horyzoncie czasowym 3-5 lat. Wskazano na wykorzystanie takiej prognozy do oceny potencjalnych skutków projektowanej eksploatacji w zabudowie powierzchniowej, przy wykorzystaniu empirycznych skal intensywności drgań. Prognozy krótkoterminowe nie nadają się natomiast do wykorzystania przy określaniu warunków zabudowy oraz do projektowania nowych budynków. Przedstawiono również metodykę długookresowej prognozy wstrząsów, odpowiedniej do wykorzystania dla projektowania nowych obiektów budowlanych. Zasygnalizowano różnice między parametrami drgań podłoża oraz w opracowaniu względnych wzorcowych spektrów odpowiedzi, w podejściu ujętym polskich instrukcjach ITB oraz w EUROKOD 8.

EN

It the paper, methods of prognosing of seismic hazard on mining terrains were discussed, as well as the prognosing of parameters of ground tremors. The methodology of short-time prognosis of shocks was described for projected exploitation in time horizon of 3-5 years. It was pointed at use of such prognosis for assessment of potential effects of projected exploitation in surface buildings, with the use of empirical scales of tremors intensity. However, the short-term prognoses are not suitable to use for defining the conditions for building, as well as to projecting the new buildings. The methodology of long-term prognosis of shocks was also presented, suitable to use for projecting the new building objects. The differences were signaled among the parameters of the ground tremors, as well as in development of the relative standard spectra of response in an approach formulated in Polish ITB (Building Research Institute) instructions as well as in EUROKOD 8.

4

Problematyka wstrząsów górniczych i skala GSI-GZW(KW) w kopalniach Kompanii Węglowej S.A.

100%

Barański A. , Mutke G.

|

tom Wyd. spec. nr 6

11-32

PL

W artykule scharakteryzowano w sposób ogólny stan zagrożenia tąpaniami w kopalniach Kompanii Węglowej S.A., które to zagrożenie w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym jest głównym moderatorem aktywności sejsmicznej towarzyszącej podziemnej eksploatacji węgla. Przedstawiono zmiany wielkości zagrożenia tąpaniami oraz sejsmicznego na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat. Omówiono sytuację i działania, które doprowadziły do opracowania nowych kryteriów empirycznej oceny oddziaływania wstrząsów górniczych z obszaru kopalń Kompanii Węglowej S.A na środowisko powierzchniowe - skala GSI-GZW(KW) - Przedstawiono wyniki weryfikacji skali GSI-GZW(KW) wykonane na bazie ponad 300 wysokoenergetycznych wstrząsów.

EN

In the paper, a state of outburst hazard was characterized in a general way for mines of Coal Company S.A., which the hazard is in Upper-Silesian Coal Basin the main moderator of seismic activity accompanying the underground exploitation of coal. Changes both of the outburst as well as seismic hazard size were presented over the spun of last dozen or so years. The present state and activities undertaken were discussed, which led to developing the new criteria of empirical assessment of mining shocks from an area of Coal Company S.A. mines impact onto surface environment - scale GSI-GZW(KW). Results of the scale GSI- GSI-GZW(KW) verification conducted on a base of over 300 shocks of high-energy were presented.

5

Mechanizm ognisk i intensywność oddziaływania na środowisko powierzchniowe wstrząsów regionalnych z obszaru Katowice-Panewniki

100%

Stec K. , Mutke G.

|

tom R. 67, nr 1

11--20

PL

W artykule przedstawiono mechanizm ognisk dwóch wysokoenergetycznych wstrząsów oraz charakterystykę intensywności ich oddziaływania na środowisko powierzchniowe. Wstrząsy te wystąpiły w obszarze górniczym kopalni „Wujek" Ruch „Śląsk", w rejonie ściany eksploatowanej w pokładzie 409, w zachodniej części pola „Ruda Śląska-Panewniki U". Takie czynniki jak: mechanizm ognisk wstrząsów i ich lokalizacja (poniżej pokładu 409 w strefie uskoku Via), wysoka energia sejsmiczna, lekkie uszkodzenia budynków w strefie epicentralnej oraz znaczny zasięg odczucia drgań wywoływanych na powierzchni, szczególnie w kierunku rozciągłości uskoku Via oraz sąsiedniego uskoku Kłodnickiego, wskazują na ich regionalny charakter. Wstrząsy te wystąpiły w wyniku sumowania się naprężeń wywołanych podziemną eksploatacją prowadzoną w otoczeniu naturalnych uskoków, którym towarzyszą niezrelaksowane naprężenia tektoniczne.

EN

The article presents the mechanism of focus of two high-energy shocks and the intensity characteristics of their impact on surface environment. These shocks have occurred in „Wujek" mine in „Silesia" mining are, in the region of active longwall, in seam 409, in the western part of „Ruda Śląska- Panewniki II" coal field. Such factors as: the mechanism of shocks focus and their location (below seam 409 in the area of fault VIA), high seismic energy, slight damage of buildings in the focus zone and a significant range of sensing of vibrations induced on the surface, especially those along the strike of the fault Via and neighboring Kłodnica fault, indicate to their regional character. These shocks occurred as a result of the accumulation of the stress caused by underground exploitation carried out in the surrounding of natural faults, which are accompanied by non-distressed tectonic tensions.

6

Analiza czynników wpływających na intensywność drgań parasejsmicznych

100%

Dubiński J. , Mutke G.

|

tom nr 4

4-10

PL

W artykule zostało przedstawione znaczenie poszczególnych czynników, od których zależy prognoza intensywności drgań wzbudzanych robotami strzałowymi. Zwrócono uwagę na znaczącą różnicę w częstotliwościowej i amplitudowej charakterystyce drgań w obszarze pola falowego bliskiego i dalekiego oraz związane z tym istotne konsekwencje w aspekcie skutków drgań w obiektach budowlanych. W końcowym efekcie oceny wpływu pomierzonych lub prognozowanych drgań na obiekty budowlane bardzo ważną rolę odgrywa wybór odpowiedniej skali oceny. Przedstawiono przegląd kilku podstawowych skal stosowanych w różnych krajach i wskazano na wynikające z ich zastosowania różnice w ocenie skutków.

EN

The article presents the significance of individual factors on which a forecast of vibrations intensity activated by blasting operations is depended. Special attention is drawn to the significant difference in the frequency and amplitude vibrations characteristic in the area of close and distant wave field as well as related with it consequences in aspect of vibrations impact on building facilities. The review of some basic impact assessment scales of measured and forecasted vibrations on building facilities used in different countries is presented. Differences in the impact assessment resulting from the use of scales are shown.

7

Application of PPV method for the assessment of stability hazard of underground excavations subjected to rock mass tremors

100%

Dubiński J. , Mutke G.

|

tom Vol. 36, no. 1

125-132

EN

Results of measurement and interpretation of velocity amplitudes of rock mass particles vibrations (PPV) registered on side walls of excavations of longwall 3/503 in the Bobrek-Centrum mine are presented in order to assess the potential stability hazard of these excavations. During the exploitation of longwall 3 strong tremors have occurred of energies higher than 106 J and it was essential to estimate the level of dynamic loads affecting excavations. This assessment was carried out by continuous registration of tremors and PPV vibrations measurements and their analyses on side walls of active excavations and comparison of measured values with empirical values of elaborated criteria of the assessment of potential hazard (Mutke 2008, 2011). The elaborated PPV method enabled one to state that strong tremors of rock mass occurring in the final stage of longwall 3/503 exploitation caused low level of vibrations and dynamic load in mine excavation. In accordance with the criteria of PPV method, these were vibrations at the level of a lack, or at the most, low hazard of mine excavation stability.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki pomiarów i interpretacji amplitud prędkości drgań cząstek górotworu PPV w bezpośrednim otoczeniu wyrobisk przyścianowych ściany 3/504 w ZG Bobrek-Centrum, w celu oceny ich potencjalnego zagrożenia utratą stateczności. W trakcie eksploatacji ściany 3 wystąpiły silne wstrząsy o energiach przekraczających 1E6 J i istotną była ocena poziomu obciążeń dynamicznych na wyrobiska przy czynnym froncie eksploatacji. Oceny tej dokonano metodą PPV, przez ciągłą rejestrację wstrząsów oraz pomiar drgań, ich analizę na ociosach czynnych wyrobisk przyścianowych oraz porównanie wartości pomierzonych z empirycznymi wartościami kryteriów oceny potencjalnego zagrożenia. Metoda PPV pozwoliła na stwierdzenie, że silne wstrząsy górotworu w końcowej fazie eksploatacji ściany 3/503, wywołały niski poziom drgań w wyrobiskach eksploatacyjnych. Według kryteriów metody PPV, były to drgania na poziomie braku, lub co najwyżej słabego zagrożenia stateczności wyrobisk eksploatacyjnych.

8

Rozwiązania w sejsmologii górniczej poprawiające efektywność oceny stanu zagrożenia sejsmicznego

80%

Dubiński J. , Mutke G. , Stec K.

|

1999

|

tom T. 25, z. 1

45-58

PL

Przedstawiono wyniki badań mechanizmu ognisk wstrząsów, przeprowadzonych w dwóch rejonach (kopalnie Śląsk i Bielszowice) metodą inwersji tensora momentu sejsmicznego. Wykazano, że rozszerzony zbiór parametrów opisujących mechanizm ognisk wstrząsów posiada wyraźny związek z budową tektoniczną oraz lokalnymi warunkami geologiczno-górniczymi prowadzonej eksploatacji, a uzyskiwane wyniki wpływają na wzrost informatywności metody sejsmologii górniczej i na związaną z nią bezpośrednio efektywność oceny stanu zagrożenia tąpaniami. Ponadto stwierdzono, że zastosowana metoda badania mechanizmu ognisk wstrząsów górniczych pozwala na uzyskiwanie informacji o głębokości położenia ognisk wstrząsów. Fakt ten stwarza także szansę dla lepszej efektywności rozpoznania stanu zagrożenia sejsmicznego i tąpaniami w kopalniach

EN

The results of the study on tremor focal mechanism conducted at two test sites of the Śląsk and Bielszowice coal mines using a method of seismic moment tensor inversion are presented. It has been found that the extended data set of the tremor focal mechanism parameters shows a marked relationship between the tectonic setting and the local mining and geologic condition existing in the area of mining operations. The obtained results can contribute to an increase in informativeness of the method of mining seismology and the related effectiveness of assessment of the rockburst hazard state. Also, it has been found that the method if applied to the mine tremor focal mechanism study can be helpful in obtaining information on the tremor source location depths. The latter fact gives the chances that it will succeed in a better understanding of the state of seismic and rockburst hazards in mines

9

Zastosowanie metody tomografii pasywnej do oceny zagrożenia sejsmicznego w kopalniach

80%

Dubiński J. , Lurka A. , Mutke G.

|

tom T. 54, nr 3

1-7

PL

W artykule przedstawiono możliwości wprowadzenia metody tomo-grafii pasywnej do oceny i lokalizacji stref zagrożenia sejsmicznego, szczególnie w skałach stropowych. Tomografia pasywna daje szansę wykorzystania ogromnej ilości sejsmografów, będących w posiada-niu geofizycznych stacji kopalnianych do diagnostyki górotworu. Na przykładzie obliczeniowym zobrazowano bardzo dobrą korela-cję stref o wysokich wartościach prędkości propagacji fali P w ska-łach stropowych z rozkładem hipocentrów ognisk silnych wstrząsów sejsmicznych. Przedstawiono również możliwości zastosowania to-mografii pasywnej do oceny potencjalnego zagrożenia sejsmicznego w rejonie stref uskokowych.

EN

Possibilities of the passive tomography introduction for estimation and location of the seismic hazard zones, especially in the roof rocks, are presented in the paper. The passive tomography gives a chance of using a huge number of seismographs being in the possesion of the mine geophysical stations for rock mass diagnostic. A very good correlation of high values of propagation of waves P velocity zones in the roof rocks with distribution of strong seismic tremors focuses are described basing on an analytical example. Possibilities of passive tomography application for estimation of a potential seismic hazard in the region of the fault zones are also presented.

10

Zagrożenia naturalne w kopalniach Kompanii Węglowej SA. Część 2. Oddziaływanie wstrząsów górniczych na powierzchnię

80%

Uszko M. , Barański A. , Kowal T. , Mutke G.

|

tom R. 64, nr 12

708--720

PL

Wstrząsy indukowane robotami górniczymi nie zawsze muszą przekładać się na zagrożenie tąpaniami, ale mogą w sposób istotny oddziaływać na obiekty powierzchniowe i na ludzi. W artykule scharakteryzowano problematykę oddziaływania wstrząsów górniczych na powierzchnię w kopalniach Kompanii Węglowej SA. Omówiono sytuację i działania, które doprowadziły do opracowania nowych kryteriów empirycznej oceny oddziaływania wstrząsów górniczych z obszaru kopalń Kompanii Węglowej SA na środowisko powierzchniowe – skala GSIGZWKW-2012. Zestawiono jakościowe i ilościowe zależności skali GSIGZWKW-2012 z odpornościami dynamicznymi budynków na wstrząsy górnicze. Wskazano kierunki dalszych działań dla prawidłowej oceny szkodliwości oddziaływań wstrząsów na infrastrukturę powierzchni i na ludzi.

EN

Quakes induced by mining operations do not, always, have to translate into a rockbursts hazard, but they can have a significant effect on surface structures and people. The article characterizes the problem of the impact of mining shocks on the surface in the mines of Kompania Węglowa SA. The authors discussed the situation and actions that led to the development of new criteria of empirical assessment of the impact of mining tremors from the mines of Kompania Węglowa SA on the surface environment — GSI/GZWKW 2012 scale. It summarizes qualitative and quantitative dependences of GSI/GZWKW 2012 scale and dynamic shock resistance values of the buildings to mining quakes. The article pointed to further activities towards the proper assessment of harmful effects of quakes on the surface infrastructure and people.

11

Metoda wyznaczania mapy rozkładu intensywności sejsmicznej IGSI po wystąpieniu silnego wstrząsu pochodzenia górniczego

80%

Mutke G. , Marcak H. , Mutke F. , Barański A.

|

tom T. 73, nr 2

51--58

PL

W artykule przedstawiono nową metodę wyznaczania izolinii maksymalnych poziomych amplitud prędkości drgań gruntu PGVHmax po wystąpieniu silnego wstrząsu pochodzenia górniczego. W procedurze obliczeniowej uwzględniane są nie tylko empiryczne relacje tłumienia wyznaczone dla badanego obszaru oraz amplifikacja, ale również rzeczywiste parametry drgań zarejestrowane podczas wstrząsu przez powierzchniowe stacje sejsmometryczne. Opracowana metoda pozwala na bardziej wiarygodne wyznaczanie map rozkładu stopni intensywności potencjalnych skutków drgań od zaistniałego wstrząsu górniczego (intensywności sejsmicznej), według odpowiednich skal opracowanych dla górnictwa węglowego (GSIGZWKW-2012 oraz MSIIS-15) i dla górnictwa rud miedzi w LGOM (GSI-2004/11). Przedstawiono przykład obliczeniowy dla wstrząsu o energii sejsmicznej E=1E8 J, zaistniałego w kopalni węgla w GZW i stwierdzono bardzo dobrą korelację stopni intensywności sejsmicznej IGSI-2012 wyznaczonych nową metodą, z uszkodzeniami udokumentowanymi w zabudowie powierzchniowej w efekcie oddziaływania przedmiotowego wstrząsu. Mapy intensywności drgań od silnych wstrząsów górniczych, wyznaczone według zaproponowanego algorytmu obliczeniowego, mogą być przydatne dla zakładów górniczych, urzędów miast i gmin oraz sądów powszechnych do ustanawiania stref szkodliwego oddziaływania sejsmicznego na zabudowę powierzchniową.

EN

The article presents a new method for determining the izolines of the maximum amplitude of vibration velocity, PGVHmax after recording a strong seismic event induced by mining. The calculation procedure does not just include only empirical attenuation low determined for the study area and the amplification effects but also the actual ground motion data recorded during the strong mining seismic event by surface seismic stations. The developed method allows for a more reliable determination of maps of the seismic intensity degrees distribution after mining seismic event, according to the respective scales developed for coal mining (GSIGZWKW-2012 and MSIIS-15) and for copper mining in LGOM (GSI-2004 / 11). An example of calculation for the seismic event of energy E=1E8 J using the new method is presented. A very good correlation between degrees of seismic intensity, IGSI and damage documented in the building after the seismic event was obtained. Maps of seismic intensity of strong mining tremors, designated by the proposed calculation algorithm, can be useful for mining companies, offices of cities and municipal offices and courts for establishing of zones of harmful effects on the building development area.

12

Górnicza Skala Intensywności Drgań GSIGZWKW-2012 w odniesieniu do odporności dynamicznej budynków

80%

Barański A. , Kloc L. , Kowal T. , Mutke G.

|

2014

|

tom nr 6

3--10

PL

Odniesiono się do zagadnienia oddziaływania wstrząsów indukowanych działalnością górniczą w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym na obiekty powierzchniowe i na ludzi. Przedstawiono zweryfikowane kryteria empirycznej oceny oddziaływania wstrząsów górniczych na środowisko powierzchniowe – skala GSIGZWKW-2012. Weryfikacji dokonano na podstawie pomiarów drgań gruntu na powierzchni terenu i opisów szkód powstałych po wstrząsach górniczych na terenach górniczych kopalń Kompanii Węglowej S.A. Zestawiono jakościowe i ilościowe zależności skali GSIGZWKW-2012 z odpornościami dynamicznymi budynków na wstrząsy górnicze. Wskazano kierunki dalszych działań dla prawidłowej oceny szkodliwości oddziaływań wstrząsów na obiekty powierzchniowe i na ludzi.

EN

Article presents the reference to the issue of the impact of mining tremors induced by mining activities in the Upper Silesian Coal Basin on the surface objects and people. The paper presents also the revised criteria of empirical assessment of the impact of mining on the environment of surface area - the GSIGZWKW-2012 scale. The verification was based on vibration measurements and descriptions of surface damages after the tremors on the mining area of Kompania Węglowa S.A. Qualitative and quantitative relationships in the GSIGZWKW-2012 scale were set together with dynamic resistance of buildings subjected to mining tremors. Future actions for appropriate estimation of negative influence of mining tremors on living conditions and infrastructure on surface were also presented.

13

New criteria to assess seismic and rock burst hazard in coal mines

80%

Mutke G. , Dubiński J. , Lurka A.

|

tom Vol. 60, no. 3

743--760

EN

The paper presents new criteria of seismic and rock burst hazard assessment in Polish hard coal mines where longwall mining system is common practice. The presented criteria are based on the results of continuous recording of seismic events and analysis of selected seismological parameters: spatial location of seismic event in relation to mining workings, seismic energy, seismic energy release per unit coal face advance, b-value of Gutenberg-Richter law, seismic energy index EI, seismic moment M0, weighted value of peak particle velocity PPVW. These parameters are determined in a moving daily time windows or time windows with fixed number of seismic tremors. Time changes of these parameters are then compared with mean value estimated in the analyzed area. This is the basis to indicate the zones of high seismic and rock burst hazard in specific moment in time during mining process. Additionally, the zones of high seismic and rock burst hazard are determined by utilization of passive seismic tomography method. All the calculated seismic parameters in moving time windows are used to quantify seismic and rock burst hazard by four level scales. In practice, assessment of seismic and rock burst hazard is used to make daily decision about using rock burst prevention activities and correction of further exploitation of monitored coal panel.

PL

Zagrożenie sejsmiczne i związane z nim genetycznie zagrożenie tąpnięciem w dalszym ciągu należą do najgroźniejszych zagrożeń naturalnych występujących w polskich kopalniach węgla kamiennego. W ostatnich latach w kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) rocznie rejestrowano 1000÷1500 wstrząsów o energii sejsmicznej Es ≥ 1•105J (magnituda lokalna ML ≥ 1.7), a najsilniejsze z nich osiągały energię Es = 4 •109J (ML = 4.1). W latach 1991-2010 odnotowano w GZW 101 tąpnięć, z których około 66% miało miejsce w wyrobiskach chodnikowych, powodując ich uszkodzenia lub całkowite zniszczenie, a w niektórych przypadkach również wypadki śmiertelne. Przedstawiono podstawowe parametry sejsmologiczne stosowane w kraju i w świecie do oceny zagrożenia sejsmicznego. Opisano podstawowe zasady metody kompleksowej oceny stanu zagrożenia tąpnięciem, w skład której wchodzi metoda sejsmologiczna bieżącej (pomiarowej) oceny stanu zagrożenia. Od wielu lat, wraz z ciągłym rozwojem bazy aparaturowej i możliwości w zakresie cyfrowej rejestracji sejsmogramów oraz przetwarzania i interpretacji danych pomiarowych wzrasta znaczenie metod sejsmicznych, które są dzisiaj powszechnie stosowane w polskich kopalniach zagrożonych tąpaniami. Ciągła obserwacja zjawisk sejsmicznych indukowanych w trakcie rozwoju procesu eksploatacji pokładów węgla umożliwiła, w oparciu o zgromadzoną bazę danych, opracowywanie nowych kryteriów zagrożenia sejsmicznego oraz zagrożenia tąpnięciem, które winny wyraźnie poprawić efektywność metody sejsmologii górniczej. W artykule przedstawiono nowe kryteria oceny stanu bieżącego zagrożenia tąpaniami zaproponowane do stosowania w polskich kopalniach węgla kamiennego, które prowadzą eksploatację systemem ścianowym. Kryteria te są oparte na wynikach ciągłej rejestracji sejsmologicznej, połączonej z bieżącą analizą zarejestrowanych wstrząsów i obliczaniem wybranych parametrów sejsmologicznych. Parametry te to położenie ognisk wstrząsów w stosunku do wyrobisk eksploatacyjnych, energia sejsmiczna wstrząsów, suma energii sejsmicznej wyzwolona na każde 5m postępu ściany eksploatacyjnej, wartość wagowanego parametru amplitudy prędkości drgań PPVW, moment sejsmiczny M0, indeks energii EI oraz parametr b rozkładu wstrząsów według relacji Gutenberga-Richtera. Wartości powyższych parametrów są określane dla każdej doby lub w przesuwających się co dobę oknach czasowych lub oknach zawierających określoną liczbę wstrząsów, a następnie porównywane, raz na dobę, z ich wartościami średnimi wyznaczonymi dla obserwowanego rejonu eksploatacji lub z opracowanymi wartościami kryterialnymi. W ten sposób wyznaczane są, dla danego momentu czasu, strefy w których możne wystąpić potencjalnie wysokie zagrożenie sejsmiczne i zagrożenie tąpaniami. Ponadto, w strefach o podwyższonym naprężeniu oraz w strefach o skomplikowanej sytuacji górniczo-geologicznej, charakteryzujących się zaszłościami starej eksploatacji oraz zaburzeniami geologicznycmi, wykonywane są dodatkowo doraźne obliczenia pola prędkości fal sejsmicznych z wykorzystaniem metody tomografii pasywnej. Należy podkreślić, że wszystkie obliczane wartości powyższych parametrów są skwantyfikowane i określają wartości kryterialne w czterostopniowej skali oceny stanu zagrożenia sejsmicznego i zagrożenia tąpnięciem (tabela 2). Stopnie zagrożenia zostały skwantyfikowane w oparciu wyniki pomiarów sejsmologicznych wykonywanych na bieżąco w sposób ciągły i są wyrażone w formie kryteriów empirycznych, opracowanych na podstawie analizy dużego zbioru danych sejsmicznych oraz obserwacji makroskopowych w wyrobiskach górniczych. Należy podkreślić, że w czasie występowania wysokich stanów zagrożenia sejsmicznego lub zagrożenia tąpnięciem, opracowana metoda pozwala wyznaczyć obszary o podwyższonym stanie zagrożenia, umożliwiając zaprojektowanie i zastosowanie odpowiedniej w miejscu i czasie profilaktyki tąpaniowej. Ważnym aspektem w ocenie stanu zagrożenia sejsmicznego i tąpaniami jest problem ciągłego przemieszczania się stref zagrożenia (stref podwyższonych naprężeń) w czasie prowadzonej eksploatacji. Dla uchwycenia nie tylko miejsc potencjalnego zagrożenia, ale również określenia w jakim momencie czasu pojawia się strefa potencjalnego zagrożenia, zaproponowano analizę parametrów kryterialnych w przesuwających się oknach czasowych z dobowym raportowaniem wyników. W artykule przedstawiono dotychczasowe kryteria oceny stanu zagrożenia tąpnięciem – tabela 1 (Barański i in., 2007), stosowane aktualnie przez większość kopalń w polskim górnictwie węglowym. Kryteria te w części przypadków nie prowadziły do zadawalających i w pełni wiarygodnych wskazań, ze względu na małą liczbę analizowanych parametrów sejsmologicznych oraz brak sekwencyjnej analizy ich zmian w czasie prowadzonej eksploatacji. Wady te uwzględnia nowe podejście metodyczne do oceny stanu zagrożenia. Nowe kryteria oceny stanu zagrożenia sejsmicznego i zagrożenia tąpnięciem przedstawiono w tabeli 2. Zakwalifikowanie do określonego stanu zagrożenia wymaga spełnienia wartości kryterialnych przez więcej niż połowę parametrów sejsmicznych, przypisanych do określonego stanu zagrożenia i rodzaju wyrobiska. Skuteczność przedstawionych nowych kryteriów oceny stanu sejsmicznego i zagrożenia tąpnięciem, opartych o sekwencyjną analizę wybranych parametrów kryterialnych w przemieszczających się co dobę oknach czasowych, została pokazana na przykładach obliczeniowych rzeczywistych sytuacji pomiarowych uzyskanych podczas eksploatacji pokładu węgla 510 ścianą nr. 6 oraz pokładu 503 ścianą nr. 3 w KWK Bobrek-Centrum. Przeprowadzono dyskusję opracowanych kryteriów dowodząc, że stosowanie do oceny stanu zagrożenia tąpaniami różnych parametrów wstrząsów jest niezbędne, aby na bieżąco obserwować to zagrożenie w zależności od różnych mechanizmów wstrząsów i dla różnych sytuacji górniczo-geologicznych. Analiza jednego parametru kryterialnego może często doprowadzić do błędnych wniosków i niskiej wiarygodności wykonanej oceny stanu zagrożenia. Z tej przyczyny w najnowszej wersji metody sejsmologicznej zaproponowanej do stosowania w polskich kopalniach węgla kamiennego, uwzględniono pięć niezależnych parametrów sejsmologicznych opisanych w tabeli 2.

14

Korelacja rejestrowanych przyspieszeń drgań z obserwowaną intensywnością dla wstrząsów z obszaru LGOM

71%

Speczik S. , Bachowski C. , Dubiński J. , Mutke G. , Jaśkiewicz K.

|

tom nr 5

7-9

PL

Od wielu lat istnieje problem z wiarygodną oceną skutków drgań wywołanych wstrząsami górniczymi na zabudowę powierzchniową, infrastrukturę techniczną oraz budowle geotechniczne. Obecnie stosowana w LGOM i na Górnym Śląsku do tego celu skala MSK, opiera się na przypisaniu poszczególnym stopniom intensywności drgań, odpowiednich wartości amplitud przyspieszenia i prędkości w określonym przedziale częstotliwości. Badania przeprowadzone przez autorów artykułu dowodzą, że stopnie intensywności drgań przypisane na podstawie danych pomiarowych nie korelują się ze stopniami intensywności drgań określonymi na podstawie skutków zaobserwowanych w budynkach. Intensywność drgań określana dla wstrząsów górniczych z danych pomiarowych jest wyższa od intensywności faktycznie obserwowanej. Korelację obserwowanych stopni intensywności z rejestrowanymi przyspieszeniami drgań badano dla wstrząsów z lat 2000-2002, a wyniki obserwacji naniesiono na skalibrowaną mapę topograficzną w programie Maplnfo.

EN

The problem due to assessment of damaging effect induced by mining tremors on the surface has been existing since many years. The MSK intensity scale is applied in LGOM and Upper Silesia at present. The basis of the MSK scale is the acceleration and velocity of ground motion. The results presented by authors prove, that intensity obtained from records are higher than observed intensity. Study was performed for mining tremors that occurred from 2000 to 2002. Results were laid on topographic maps using Maplnfo software.