Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Badania związków pomiędzy postępem frontu ścianowego a sejsmicznością indukowaną

100%

Bańka P. , Jaworski A.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

1999

|

tom z. 244

17-25

PL

W artykule przedstawiono przykładowe wyniki prac mających na celu poszukiwanie związków pomiędzy prędkością wybierania a rejestrowaną sejsmicznością. Wyniki badań dla dwóch charakterystycznych z uwagi na zagrożenie sejsmiczne rejonów eksploatacyjnych wskazują na stosunkowo niska korelację pomiędzy analizowanymi wielkościami. Stwierdzono, że jest to spowodowane głównie dodatkowymi wpływami silnie zmiennych warunków górniczo-geologicznych na wybiegach ścian.

EN

The paper presents exemplary results of works aiming to determine the relationship between the rate of mining and the recorded seismicity. The presented results for two mining areas characteristic for the occurrence of seismic hazards indicate that there is a relatively low correlation between the analyzed qualities. The studies have showed that it was principally effected by additional influences of strongly variable mining-geological conditions along longwall runouts.

2

Statistical analysis of the relation between locations of high energy epicenter tremors and lineaments in areas of the Upper Silesian Basin

100%

Pilecka E.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2007

|

tom T. 23, z. 4

101-109

EN

This paper presents results of the statistical analysis of the high energy seismicity relation to lineaments in the areas of the Upper Silesian Basin. Four parameters are chosen, i.e.: lineament azimuth, fault azimuth, tremors vector azimuth (TVAA) (the vector initial point was the epicenter of strong tremors with energy greater than E > 108 J, and the terminal point was the epicenter of strong tremors with energy greater than E > 5.5 ź 105 J but less than 108 J), tremors vector azimuth (TVAB) (the vector initial point was the epicenter of strong tremors with energy greater than E > 5.5 ź 105 J but less than 108 J, and the terminal point was the epicenter of strong tremors with energy greater than E > 108 J). Calculations aremade on the basis of a set of 31 high energy tremors with energy of E > 108 J within the area of the Upper Silesian Basin. The catalogue of tremors includes the position of the epicenters and their energy. The research reveals a significant relation of the lineament azimuth to the azimuth of tremor vectors after a high energy tremor (TVAA). This relation may prove the theory of the dip-slip tremor mechanism. The fault plane of such a strong tremor may be revealed in the form of a lineament.

PL

W artykule pokazano wyniki statystycznej analizy związku między wysokoenergetyczną sejsmicznością indukowaną a lineamentami na terenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Wybrano cztery parametry do obliczeń. Były to: azymut lineamentu, azymut uskoku, azymut wektora wstrząsu (TV AA), którego początkiem było epicentrum silnego wstrząsu o energii większej niż E > 108 J, a końcem epicentrum silnego wstrząsu o energii większej niż E > 5,5 . 105, ale mniejszej niż 108 J, azymut wektora wstrząsu (TV AB), którego początkiem było epicentrum silnego wstrząsu o energii większej niż E > 5,5 . 105, ale mniejszej niż 108 J, końcem zaś było epicentrum silnego wstrząsu o energii większej niż E > 108 J. Obliczenia przeprowadzono dla 31 wysokoenergetycznych wstrząsów o energii co najmniej E > 108 J z obszaru Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Katalog wstrząsów zawierał współrzędne epicentrum i energię wstrząsów. Badania pokazały istotną zależność azymutu lineamentu z azymutem wektora wstrząsów (TV AA) po wysokoenergetycznym wstrząsie. Zależność ta może potwierdzać mechanizm poślizgowy wysokoenergetycznego wstrząsu. Płaszczyzna rozrywu takiego silnego wstrząsu może się ujawnić w postaci lineamentu.

3

Analiza związku sejsmiczności indukowanej z osiadaniami terenu na obszarze GZW z wykorzystaniem satelitarnych zobrazowań SAR

100%

Kniotek M. , Leśniak A.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2015

|

tom nr 4

36--41

PL

W artykule opisano rezultaty badań dotyczących związku sejsmiczności indukowanej z osiadaniami terenu. Osiadania terenu na badanym obszarze są powiązane z aktywną eksploatacją górniczą. Badania zostały przeprowadzone na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, w okolicach Bytomia. Dane sejsmiczne, obejmujące wszystkie zaobserwowane wstrząsy z obszaru badań zostały udostępnione przez Główny Instytut Górnictwa (GIG). Mapa osiadań terenu została otrzymana z wykorzystaniem technik satelitarnej interferometrii radarowej SAR. Zdjęcia satelitarne zostały udostępnione przez Europejską Agencję Kosmiczną. Analiza pokazuje serię zestawionych ze sobą danych sejsmicznych z osiadaniami uzyskanymi przy użyciu technik DInSAR oraz PSInSAR.

EN

The article describes the results of studies on the relationship of induced seismieity with the land subsidence. The subsidence on the area under study are associated with active mining exploitation. The study was conducted in the Upper Silesian Coal Basin, near Bytom. Seismic data covering all observed shoeks from the area under study were provided by the Central Mining Institute (GIG). The map of subsidence of land has been developed using satellite radar interferometry techniques SAR. Satellite images were made available by the European Space Agency. The analysis shows a series of seismic data put together as against subsidence instances obtained while using DlnSAR and PSlnSAR techniques.

4

Using ground motion prediction equations to monitor variations in quality factor due to induced seismicity: a feasibility study

88%

Convertito V. , De Matteis R. , Esposito R. , Capuano P.

Acta Geophysica

|

2020

|

tom Vol. 68, no. 3

723--735

EN

Sub-surface operations for energy production such as gas storage, fuid reinjection or hydraulic fracking may modify the physical properties of the rocks, in particular the seismic velocity and the anelastic attenuation. The aim of the present study is to investigate, through a synthetic test, the possibility of using empirical ground-motion prediction equations (GMPEs) to observe the variations in the reservoir. In the synthetic test, we reproduce the expected seismic activity (in terms of rate, focal mechanisms, stress drop and the b value of the Gutenberg-Richter) and the variation of medium properties in terms of the quality factor Q induced by a fuid injection experiment. In practice, peak-ground velocity data of the simulated earthquakes during the feld operations are used to update the coefcients of a reference GMPE in order to test whether the coefcients are able to capture the medium properties variation. The results of the test show that the coefcients of the GMPE vary during the simulated feld operations revealing their sensitivity to the variation of the anelastic attenuation. The proposed approach is suggested as a promising tool that, if confrmed by real data analysis, could be used for monitoring and interpreting induced seismicity in addition to more conventional techniques.

5

Wstępna analiza związku wysokoenergetycznej sejsmiczności indukowanej z lineamentami na obszarze GZW

88%

Pilecka E.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2005

|

tom nr 6

64-66

PL

W artykule przeprowadzono wstępną analizę związku lineamentów z miejscami występowania wysokoenergetycznych wstrząsów na terenach górniczych Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Omówiono sejsmiczność indukowaną w GZW i główne jej przyczyny. Przedstawiono budowę geologiczno-tektoniczną GZW. Przeprowadzono korelację epicentrów wysokoenergetycznych wstrząsów od 10 do potęgi 7J z tektoniką utworów karbonu produktywnego i lineamentami. Wstępna analiza pozwoliła na uznanie wstrząsów w rejonie Bytomia, Chorzowa i Katowic oraz na północ od Oświęcimia za dobrze skorelowane z lineamentami. Może to mieć znaczenie dla wyjaśnienia wpływu tektoniki na sejsmiczność indukowaną.

EN

The preliminary analysis of relation between lineaments and occurrence of high-energy earth tremors in GZW region is presented in the paper. The distribution of induced activity on the area of GZW and its main mechanism of their development are described. The paper presents also geological-tectonic structure of GZW. It was shown a correlation between location of seismic epicenters of high-energy tremors (n 10 power 7 J) and lineaments and tectonics of Carboniferous strata. Preliminary analysis allowed to determine three places of good region located of epicenters and lineaments. They occur in the regions of Bytom, Chorzów and Katowice as well as in the region located to the north of Oświęcim. This resaved can be helpful for explanation of the tectonics influence on appearance of induced seismic activity.

6

Dobór architektury sieci neuronowej wykorzystywanej do opisu zmian wielkości sejsmiczności indukowanej

75%

Bańka P. , Cichy T.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2017

|

tom Vol. 6, iss. 3

11--23

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań mających na celu ustalenie optymalnej architektury sieci neuronowej wykorzystywanej do prognozy zmian gęstości energii wstrząsów indukowanych prowadzonymi robotami górniczymi. Zbiór wykorzystywany do nauki sieci neuronowej zawierał wartości wskaźników charakteryzujących zmiany energii właściwej odkształcenia sprężystego (szacowane z wykorzystaniem rozwiązania przemieszczeniowego zadania brzegowego przestrzennej teorii sprężystości podanego przez H. Gila), a także informacje o zarejestrowanym poziomie sejsmiczności, charakteryzowanym przez określenie gęstości energii wstrząsów. W trakcie prowadzonych badań przeanalizowano wpływ liczby neuronów w warstwie ukrytej sieci (od 1 do 16) oraz przyjętej charakterystyki neuronu (rozważano następujące funkcje aktywacji: liniową, logistyczną i tangens hiperboliczny) na dokładność opisu zmian sejsmiczności indukowanej przy zastosowaniu odpowiednio wytrenowanej (nauczonej) sieci neuronowej. Sprawdzono także wpływ architektury sieci neuronowej na dokładność prognozy zmian wydatku energetycznego wstrząsów górotworu. Rezultaty obliczeń, wykonanych dla silnie zagrożonego wstrząsami i tąpaniami rejonu robót górniczych prowadzonych w jednej z kopalń węgla kamiennego GZW, potwierdziły możliwość zastosowania sieci neuronowych do szacowania zmian gęstości energii wstrząsów towarzyszących eksploatacji złoża. Stwierdzono także, że wystarczającą dokładność prognozy można uzyskać stosując mało rozbudowaną sieć neuronową, zawierającą w warstwie ukrytej tylko dwa neurony, natomiast jako funkcję aktywacji korzystnie jest przyjąć tangens hiperboliczny.

EN

The article presents results of researches which have been done to define optimal architecture of neural network used to forecast changes in size of seismicity induced by mining works in progress. The set that had been used to learn neural network has included value of indicators that characterize changes of elastic strain energy (estimated with edge task translocation of spatial theory of elasticity given by H. Gil) and information about recorded level of seismicity, described by density of seismic events energy. While doing the research the influence of neurons number in the hidden layer of the network (from 1 to 16) was analyzed and neuron's characteristic (following activation functions have been considered: linear, logistic and hyperbolic tangent) for accuracy in describing induced seismicity changes when appropriately trained neural network is applied. Influence of neural network architecture on exactitude of change forecast of energy expenditure of rock mass shocks has also been checked. Calculation results for the region that is extremely at risk of shocks (region of mining works that are in progress in one of GZW coal mines) have confirmed possibility of using neural networks to estimate changes in size of induced seismicity connected with deposit exploitation. It has been also stated that forecast accuracy can be achieved by using not a very expanded neural network consisted of only two neurons in the hidden layer, however as an activation function it is favorably to use hyperbolic tangent.

7

Small-aperture array as a tool to monitor fluid injectionand extraction‑induced microseismicity: applications and recommendations

75%

Karamzadeh N. , Kühn D. , Kriegerowski M. , Lopez-Comino J. Á. , Cesca S. , Dahm T.

Acta Geophysica

|

2019

|

tom Vol. 67, no. 1

311--326

EN

The monitoring of microseismicity during temporary human activities such as fluid injections for hydrofracturing, hydrothermal stimulations or wastewater disposal is a difficult task. The seismic stations often cannot be installed on hard rock, and at quiet places, noise is strongly increased during the operation itself and the installation of sensors in deep wells is costly and often not feasible. The combination of small-aperture seismic arrays with shallow borehole sensors offers a solution. We tested this monitoring approach at two different sites: (1) accompanying a fracking experiment in sedimentary shale at 4 km depth and (2) above a gas field under depletion. The small-aperture arrays were planned according to theoretical wavenumber studies combined with simulations considering the local noise conditions. We compared array recordings with recordings available from shallow borehole sensors and give examples of detection and location performance. Although the high-frequency noise on the 50-m-deep borehole sensors was smaller compared to the surface noise before the injection experiment, the signals were highly contaminated during injection by the pumping activities. Therefore, a set of three small-aperture arrays at different azimuths was more suited to detect small events, since noise recorded on these arrays is uncorrelated with each other. Further, we developed recommendations for the adaptation of the monitoring concept to other sites experiencing induced seismicity.

8

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

75%

Bańka P. , Kołodziejczyk P. , Lier E.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

tom 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.

9

Non-stationarity and internal correlations of the occurrence process of mining-induced seismic events

75%

Olszewska D. , Lasocki S. , Leptokaropoulos K.

Acta Geophysica

|

2017

|

tom Vol. 65, no. 3

507--515

EN

A point process, e.g., the seismic process, is potentially predictable when it is non-stationary, internally correlated or both. In this paper, an analysis of the occurrence process of mining-induced seismic events from Rudna copper mine in Poland is presented. Stationarity and internal correlation are investigated in complete seismic time series and segmentally in subseries demonstrating relatively stable seismicity rates. It is shown that the complete seismic series are non-stationary; however, most of their shorter subseries become stationary. In the stationary subseries, the distribution of interevent time is closer to the exponential distribution, which is characteristic for the Poisson process. However, in most of these subseries, the differences between the interevent time and Poisson distributions are still significant, revealing correlations among seismic events.

10

Badania dynamiki zdarzeń w przestrzeni fazowej procesu sejsmiczności indukowanej

75%

Laskownicka A. , Mortimer Z. , Korytowska B.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2006

|

tom nr 6

32-34

PL

Prezentowane są badania wielowymiarowej przestrzeni fazowej strumienia sejsmiczności. Dynamika układu przejawia się przez zmiany zdarzeń sejsmicznych na trajektorii fazowej procesu. Wymiary przestrzeni fazowej i jej atraktor zostały oszacowane przy zastosowaniu szeregów czasowych uogólnionej odległości pomiędzy kolejnymi wstrząsami w przestrzeni energii i położenia zdarzeń.

EN

Phenomena of mining induced seismicity are presented as nonlinear dynamics systems. The dynamics is characterized by changes of the seismic event position on the phase trajectory of the process. Embedded spaces constructed from the observations of individual variables were analysed. Dimensions of the phase space and its attractor were approximated based on the time series of the time distance and generalized distance between succeeding shocks, energy and the epicentre/hypocenter. Attention was chiefly concentrated on the generalized distances between succeeding shocks and their variations during high and low seismic activity.

11

Opis drgań powierzchni terenu wywołanych wstrząsami górotworu uwzględniający kierunkowość tłumienia drgań

75%

Bańka P. , Lier E.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2018

|

tom Vol. 7, iss. 1

241--255

PL

Sejsmiczność indukowana prowadzonymi robotami górniczymi w wielu przypadkach powoduje silnie odczuwalne drgania powierzchni terenu. W celu rejestracji drgań gruntu występujących na obszarach górniczych kopalń rozbudowywane są sieci stanowisk obserwacyjnych. Dane z tych punktowych obserwacji wykorzystywane są do odtwarzania pól przyspieszeń (prędkości) drgań gruntu na całym obszarze objętym dynamicznymi wpływami wstrząsów górotworu. Niejednokrotnie powszechnie stosowane relacje tłumienia nie umożliwiają uzyskania wystarczającej, z praktycznego punktu widzenia, dokładności opisu wyników obserwacji. W takich przypadkach wykorzystanie relacji tłumienia uwzględniającej kierunkowość rozchodzenia się drgań może pozwolić zwiększyć dokładność odtworzenia przyspieszeń (prędkości) drgań gruntu. W artykule przedstawiono wyniki odtworzenia zarejestrowanych przyspieszeń drgań gruntu wywołanych wstrząsami górotworu, które wystąpiły w obszarze jednej z kopalń GZW. We wszystkich prezentowanych przypadkach stwierdzono występowanie kierunkowości rozchodzenia się drgań. Wyniki obliczeń pokazują, że kierunek mniejszego tłu-mienia drgań powierzchni terenu jest równoległy do kierunku zaburzenia tektonicznego sąsiadującego z epicentrum wstrząsu generującego te drgania.

EN

Seismicity induced by conducted mining works in many cases causes the strongly felt surface vibrations. In order to record ground vibrations occurring in the mining areas, network of observation stations is being expanded. Data from these point observations are used to repro-duce acceleration (velocities) fields of ground vibrations over the entire area affected by dynamic impacts of rockmass tremors. Many times, commonly used attenuation relations do not allow to obtain a sufficiently practicable accuracy of the description of the results of observations. In such cases, using the attenuation relationship that takes into account the directivity of the propagation of vibrations may allow to increase the accuracy of the reproduction of ground vibration accelerations (velocities). In the article, the reproduction’s results of recorded accelerations of ground vibration caused by rockmass tremors, occurring in the area of one of the GZW mines, are presented. In all cases, the directivity of vibration propagation was observed. The results of the calculations show that the direction of lower surface vibration attenuation is parallel to the direction of the tectonic fault adjacent to the epicenter of the tremor generating these vibrations.

12

Wykorzystanie sieci neuronowych do obliczania prędkości i przyspieszeń drgań gruntu wywoływanych wstrząsami górotworu

75%

Bańka P. , Lier E.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2017

|

tom Vol. 6, iss. 3

24--34

PL

W wielu kopalniach istotny problem stanowią drgania gruntu wywoływane silnymi wstrząsami indukowanymi prowadzonymi robotami górniczymi. W rejonach, w których stwierdza się występowanie drgań powierzchni terenu generowanych wstrząsami górotworu, konieczne jest sporządzanie prognoz parametrów drgań gruntu, które mogą wystąpić w trakcie realizacji założeń projektowych zakładów górniczych. W artykule przedstawiono wyniki badań, których celem było określenie możliwości zastosowania, do prognozy parametrów drgań gruntu wywoływanych wstrząsami, sieci neuronowych. Wykorzystano obserwacje drgań gruntu pochodzące z obszaru jednej z silnie zagrożonych sejsmicznie kopalń GZW. Otrzymane rezultaty wykazały możliwość zastosowania sieci neuronowych do obliczania wartości prędkości i przyspieszeń drgań powierzchni terenu powodowanych wstrząsami. Dla rozpatrywanego zbioru rejestracji uzyskano dokładniejsze wyniki niż w przypadku zastosowania powszechnie wykorzystywanego, prostego modelu regresji liniowej.

EN

In many mines there is a problem with ground vibrations caused by severe tremors induced by carried out mining works. In the areas, where surface vibrations occurred due to highenergy tremors it is necessary to forecast the velocity and acceleration of vibrations that may occur during the future excavation process. This paper presents results of studies describing the possibility of using neural networks to forecast ground vibrations caused by mining tremors. During those studies data from highly seismically endangered region of Upper Silesian Coal Basin were used. The results of calculations proved the possibility of using neural networks to calculate the velocity and acceleration of ground vibrations caused by mining tremors. For the considered set of observations more precise results than, from widely used, a simple linear regression model, were obtained.

13

The acceleration response spectra for Legnica-Glogow copper district

75%

Olszewska D.

Technical Transactions

|

2017

|

tom Vol. 9(114)

99--115

EN

This paper presents average normalised acceleration response spectra calculated for mining induced seismic events which were recorded by twenty-one stations located in the area of Legnica-Glogow Copper District (LGCD). In this paper, 5.246 ground motion signals with peak ground acceleration (PGA) over 0.03 m/s2 were analysed. The ground motions were caused by 1.886 mining events with ML greater than 2 (energy > 105J), which occurred from 2004 to 2015. The design response spectra were estimated based on average normalised acceleration response spectra. Further analysis of results shows that the shape and amplitude of response spectra are strongly dependent on the event magnitude, the epicentral distance and the location of the stations. The obtained response spectra could be used for computing seismic forces which have impact on buildings response to ground motions caused by mining events in LGCD.

PL

W pracy wyznaczono średnie znormalizowane przyspieszeniowe spektra odpowiedzi na podstawie zapisów drgań wstrząsów górniczych, zarejestrowanych przez 21 stanowisk akcelerometycznych znajdujących się, na terenie Legnicko Głogowskiego Okręgu Miedziowego (LGOM). Do analizy wykorzystano 5246 rejestracje drgań gruntu o wartościach szczytowych powyżej 0.03 m/s2, wywołane 1886 wstrząsami górniczymi, o ML5J), które miały miejsce od 2004 do 2015 roku. Na podstawie wyznaczonych znormalizowanych przyspieszeniowych spektrów odpowiedzi wyznaczono wzorcowe spektrum odpowiedzi dla tego rejonu. Pokazano także, że kształt i amplituda spektrów odpowiedzi zależy od wielkości zjawiska, odległości epicentralnej oraz od miejsca. Otrzymane wzorcowe spektrum odpowiedzi może być wykorzystywane do obliczania sił sejsmicznych oddziałujących na budowle w wyniku drgań podłoża wywołanych wstrząsami górniczymi w tym rejonie.

14

Method of prediction the probability of a strong tremor on the basis of observed changes of mining ground subsidences

75%

Sokoła-Szewioła V.

Archives of Mining Sciences

|

2009

|

tom Vol. 54, no 4

725-737

EN

The method of prediction the probability of a strong tremor on the basis of the observed changes In the size of the mining subsidences was presented. The method uses the logit model, on the basis of which the probability of a strong tremor in time T with the energy exceeding some limit is calculated. The indices used for the description of the seismicity of a rock mass are the number of tremors N recorded in a given period of time and total seismic energy E recorded in this period in a specific region. Observed changes in mining ground subsidences are characterized in the present method cross-section area of the subsiding trough Pw along the observation line parallel to the situated advancing longwall front. The work show the algorithm of the method and the examples of its use in practice in the region of conducted in the conditions of high seismic activity of the exploited longwall.

PL

Zagrożenie sejsmiczne jako jedno z najważniejszych występujących w polskim górnictwie stanowi wciąż temat licznych badań. Ich wyniki mają doprowadzić do jego zmniejszenia i jednocześnie do ograniczenia niekorzystnych skutków zjawisk sejsmicznych. Ograniczenie to jest możliwe dzięki wykorzystaniu możliwości prognozowania potencjalnego zagrożenia sejsmicznego. W pracy przedstawiono propozycję metody predykcji prawdopodobieństwa wystąpienia silnego wstrząsu na podstawie obserwowanych zmian obniżeń terenu górniczego wykorzystującej model logitowy. Metodę opracowano na podstawie wyników badań zależności pomiędzy wielkościami powierzchni terenu oraz aktywnością sejsmiczną górotworu, które zrealizowano w latach 2004-2007 w Instytucie Eksploatacji Złóż Politechniki Śląskiej. Istotnym rezultatem badań było wprowadzenie nowego wskaźnika Pw charakteryzującego zmiany obniżeń terenu górniczego. Wskaźnik ten jest powierzchnią poprzecznego przekroju niecki obniżeniowej wzdłuż linii obserwacyjnej usytuowanej zgodnie z kierunkiem postępującego frontu ścianowego (Rys. 1). Założono, że powierzchnia ta lepiej opisuje rzeczywiste ruchy górotworu niż objętość pustki tworzącej się w górotworze wskutek prowadzonej eksploatacji. Wskaźnik wykorzystano do opisu zmian obniżeń terenu w prezentowanej metodzie. Poziom sejsmiczności indukowanej przyjęto charakteryzować za pomocą liczby wstrząsów zarejestrowanych w danym przedziale czasu (N) oraz sumarycznej energii sejsmicznej wstrząsów zarejestrowanych w danym przedziale czasu (E).

15

Aktywność sfer uskokowych w polach ścianowych

75%

Patyńska R.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2007

|

tom nr 6

33-35

PL

Praca bazuje na pomiarach dołowych sejsmiczność indukowanej miejsc zaistniałych wstrząsów i tąpnięc w latach 1993 - 2003. Zestawienie tych pomiarów z geolo-giczno-gómiczymi uwarunkowaniami eksploatacji wskazuje na możliwość ograniczenia zagrożenia tąpaniam, poprzez właściwe usytuowanie kierunku biegu ściar względem płaszczyzn uskokowych. Przechodzenie frontem ścian przez strefy uskokowe w istotny sposót zaburza ich planowany bieg. Analiza szczegółowa tektoniki, zwłaszcza stref uskokowych, pozwala ne wyznaczenie miejsc o zróżnicowanym jednostkowyrr wydatku energetycznym - JWE (J/t). Usytuowanie płaszczyzn uskoków w stosunku do struktury warstw otaczających eksploatowany pokład pozwala ne uściślenie warunków istnienia strefo różnej intensywność zjawisk sejsmicznych w każdym polu ścianowym.

EN

The study is based on the underground mining - induced seismicity measurements taken in the areas of mine tremors and rockbursts occurrences during a period from 1989 to 2006. From the juxtaposition of the measurement results and the mining and geological conditions, it follows that there is a possibility to reduce the rockburst hazard through the proper situation of the longwall face advance direction relative to the fault planes. Passing the fault zones by longwall faces may considerably disturb their planned progress The detailed analysis of tectonics, particularly that of fault zones, allows locating places of the differentiated expenditure of energy (JWE, Jit). The position of fault planes with respect to the structure of the stratę surrounding the seam being mined allows defining accurately the conditions of existence of the zones of different intensity of seismic events in each panel.

16

Aktywność sesjmiczna Górnośląskiego Zagłębia Węglowego - 30 lat ciagłej obserwacji przez Górnośląską Regionalną Sieć Sejsmologiczną

75%

Stec K.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2007

|

tom nr 6

37-39

PL

Systematyczna obserwacja sejsmiczności indukowanej działalnością górniczą kopalń w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym prowadzona jest od lat 50. przez Główny Instytut Górnictwa. Górnośląska Regionalna Sieć Sejsmologiczna działająca bez przerwy od 1974 roku pełni rolę nadrzędną w stosunku do sieci kopalnianych. Na podstawie uzyskiwanych sejsmogramów w sposób ciągły opracowywany jest bank danych, zawierający podstawowe parametry sejsmologiczne dla wstrząsów o energii E > 10'5 J, takie jak: data i czas wystąpienia zjawiska, energia wstrząsu, magnituda, nazwa kopalni, współrzędne epicentrum. Bank danych z lat 1974 - 2006 obejmuje 65165 wstrząsów. Dane te wykorzystywane są do badań związanych z szeroko pojeta analizą stanu zagrożenia tapaniami w kopalniach oraz oceną dynamicznych oddziaływań drgań wywołanych wstrząsami na powierzchniowe środowisko naturalne w GZW.

EN

The USCB area is one of the most seismically active mining areas in the world. Systematic observations of the mining-induced seismicrry over the USCB area have been carried out by the Central Mining Institute since the 1950s. During the period 1950 to 1973, about 350 seismic events of energy E > 106 J were recorded. The Upper Silesian Seismic Network, continuously active since 1974, has been playing a leading role in the seismological studies involving mine-operated seismic networks. A data set containing the basic seismological parameters of mine tremors such as date, origin time, energy, magnitude, mine name and the epicentre co-ordinates. The data set from the period of 1977-2006 contains more than 65165 mine tremors of energy E > 105 J. This data set was used in studies concerned with the state of rockburst hazard in mines and with an assessment of dynamic interactions between the seismic ground motions and the surface natural environment of the Upper Silesian Coal Basin.

17

Nowe możliwości obrazowania emisji sejsmicznej indukowanej podziemnymi pracami górniczymi dla kopalń LGOM

75%

Leśniak A. , Pięta A. , Szostek K. , Koziarz E.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2015

|

tom nr 3

73--82

PL

Prezentowane rezultaty dotyczą nowoczesnych sposobów obrazowania źródeł emisji sejsmicznej indukowanej podziemnymi robotami górniczymi. Badania dotyczą rozwiązań, które mogą być osiągnięte dla poprawy dokładności lokalizacji oraz automatycznej oceny błędu lokalizacji dla standardowych konfiguracji sieci pomiarowej, typowej dla kopalń miedzi LGOM oraz sieci czujników jednoskładowych, wzbogaconej opcjonalnie o czujniki trójskładowe. W artykule przedyskutowano sposób wizualizacji struktury prędkościowej ośrodka geologicznego, wpływającej na efektywność klasycznej procedury lokalizacji dla różnych typów sieci pomiarowej oraz dla różnych rozmieszczeń czujników, w oparciu o zaimplementowane w kopalni „Rudna” programy „Litos-Wstrząsy” i zintegrowany z nim „Lokalizator 3C”. W dyskusji uwzględniono model jednorodny i izotropowy oraz model niejednorodny (warstwowy) o budowie odzwierciedlającej budowę ośrodka geologicznego w rejonie oddziałów wydobywczych ZG „Rudna”. Z uwagi na typową dla polskich kopalń rud miedzi płaską konfigurację sieci pomiarowej oraz fakt, że dla klasycznych metod lokalizacji źródeł emisji występuje znaczny błąd określania głębokości źródeł wstrząsów sejsmicznych, zaprezentowano sposób wizualizacji dostosowany do tego typu warunków. W dalszej części przedstawiono nowoczesną metodę „czasu odwróconego”, potencjalnie pozwalającą na znaczne poprawienie dokładności lokalizacji, nawet w skrajnie trudnych przypadkach sieci płaskiej, złożonej z czujników jednoskładowych i nakładających się w czasie źródeł emisji sejsmicznej. Metoda ta pozwala również na oszacowanie wielkości błędów lokalizacji źródeł emisji wraz z przybliżoną oceną wieloznaczności sejsmicznego zagadnienia odwrotnego. Dyskutowany sposób obrazowania zjawiska emisji sejsmicznej został dopasowany do charakteru metody i poparty przykładami dla danych syntetycznych.

EN

The modern methods of visualization of seismic emission process induced by underground mining works are presented in the article. The solutions used in mining practice for quality enhancement of seismic source location and automatic evaluation of errors of seismic source location are discussed. In the analysis not only the standard configuration of seismic sensors network used in copper mines of LGOM is analyzed but also the standard network supported by additional 3C geophones. The presented results were obtained using two integrated computer programs Litos-Wstrząsy and Lokalizator 3C, implemented in “Rudna” mine. The detailed discussion of velocity model of geological medium and its influence on effectiveness of standard source location method for different configurations and types of seismic networks is presented. The two standard velocity models are discussed – the homogeneous and heterogeneous (stratified) ones. Their geometrical and physical parameters of the velocity structure are typical for one of mining panel from “Rudna” copper mine. The most important consequence of flat seismic network used in that mine is relatively large error of z-component of localized seismic sources when the standard location methods are used. In the next part of the paper the modern “time reversal” method is presented. It allows improvement of seismic source location quality even for flat networks and superimposed seismic events. The methods allow also the source location error estimation together with the ambiguity of the source location inverse problem. The discussed results are illustrated with the synthetic examples.

18

Seismicity of Czorsztyn Lake Region : A Case of Reservoir Triggered Seismic Process?

75%

Białoń W. , Zarzycka E. , Lasocki S.

Acta Geophysica

|

2015

|

tom Vol. 63, no. 4

1080--1089

EN

Czorsztyn Lake is an artificial water reservoir backed up by the hydropower plant Niedzica earth dam on Dunajec River in south Poland. Its filling began in 1995 and ended in 1997. The reservoir of 234.5 million m3 capacity is shallow, between 20 to 50 m of water column, on average. Until 2011 the seismic activity in this region was sparse, some 1 event trimonthly. However, in November 2011 more than 60 events occurred. Such bursts of activity, separated by low activity periods, continue to appear. Since August 2013 the area is monitored by a local seismic network. The setup allows to accurately locate the epicenters and to determine source mechanisms for stronger events. The events are clustered and aligned along NE-SW direction and their mechanisms are very similar, indicating N-S strike slip faulting. This and the irregular pattern of activity suggest that this seismicity is triggered by the reservoir impoundment.

19

Przykład prognozy zagrożenia sejsmicznego z wykorzystaniem szacowanych zmian energii właściwej odkształcenia sprężystego

75%

Bańka P. , Cichy T.

Przegląd Górniczy

|

2016

|

tom T. 72, nr 6

23--30

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad możliwością wykorzystania obliczanych zmian energii właściwej odkształcenia sprężystego do opisu obserwowanego poziomu sejsmiczności indukowanej oraz w celu prognozowania jego wielkości na wybiegach projektowanych robót górniczych. Do szacowania zmian energetycznych wykorzystano rozwiązanie przemieszczeniowego zadania brzegowego przestrzennej teorii sprężystości podane przez H.Gila. Poziom sejsmiczności charakteryzowano wyznaczając gęstość energii wstrząsów. Ze względu na skomplikowany charakter badanych związków w prowadzonych badaniach zastosowano metodę analizy regresji. Obliczenia przeprowadzone dla wybranego, silnie zagrożonego sejsmicznie rejonu kopalni GZW pozwoliły stwierdzić istnienie zależności korelacyjnych pomiędzy parametrami charakteryzującymi przebieg procesów energetycznych zachodzących w warstwach skalnych a rejestrowanym poziomem sejsmiczności indukowanej (charakteryzowanym gęstością energii wstrząsów). Opracowany model regresji, po estymacji jego parametrów na podstawie sejsmiczności indukowanej w rozpatrywanym rejonie w trakcie prowadzenia dotychczasowych robót, może być wykorzystany do oceny poziomu sejsmiczności na wybiegach projektowanych robót w tym samym rejonie.

EN

This paper presents the results of studies on the possibility of using calculated specific elastic strain energy changes for the description of the observed level of induced seismicity and for the prediction of seismicity for planned mining works. Energy changes were calculated using the solution of spatial dislocation boundary condition of elastic strain theory given by H. Gil. Level of seismicity was characterized by determining the energy density of tremors. Due to a very complicated nature of the investigated relationship, the regression analysis method was applied in the studies. The calculations carried out for the selected area in Upper Silesian coal mine, subject to strong seismic hazards, demonstrated the presence of correlative dependences between the parameters characterizing the run of energy processes taking place in rock layers and the recorded level of induced seismicity (characterized by the energy density of tremors). The elaborated regression model, after the estimation of its parameters, basing on the induced seismicity in the investigated area during the current works, can be applied for the assessment of seismicity levels along the panel lengths of the planned works in the same area.

20

Distribution of peak ground vibration caused by mining induced seismic events in the Upper Silesian Coal Basin in Poland

75%

Dubiński J. , Mutke G. , Chodacki J.

Archives of Mining Sciences

|

2020

|

tom Vol. 65, no. 3

419--432

EN

The solutions presented permit the practical determination of the physical parameters of peak ground vibration, caused by strong mining tremors induced by mining, in the Polish part of the Upper Silesian Coal Basin (USCB). The parameters of peak ground horizontal velocity (PGVH) and peak ground horizontal acceleration (PGAH10) at any point of earth’s surface depend on seismic energy, epicentral distance and site effect. Distribution maps of PGVH and of PGAH10 parameters were charted for the period 2010-2019. Analysis of the results obtained indicates the occurrence of zones with increased values of these parameters. Based on the Mining Seismic Instrumental Intensity Scale (MSIIS-15), which is used to assess the degree of vibration intensity caused by seismic events induced by mining, and using the PGVH parameter, it was noted that the distribution map of this parameter includes zones where there vibration velocities of both 0.04 m/s and 0.06 m/s were exceeded. Vibrations with this level of PGVH correspond to intensities in the V and VI degree according to the MSIIS-2015 scale, which means that they can already cause slight structural damage to building objects and cause equipment to fall over. Moreover, the reason why the second parameter PGAH10 is less useful for the evaluation of the intensity of mining induced vibrations is explained. The PGAH10 vibration acceleration parameter, in turn, can be used to design construction of the objects in the seismic area of the Upper Silesian Coal Basin, where the highest acceleration reached a value of 2.8 m/s2 in the period from 2010 to 2019.