Ocena oddziaływania wstrząsów sejsmicznych na powierzchnię w rejonie KWB Bełchatów

Transkrypt

1 WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Mat. Symp. str Grzegorz MUTKE, Robert SIATA Główny Instytut Górnictwa, Katowice Ocena oddziaływania wstrząsów sejsmicznych na powierzchnię w rejonie KWB Bełchatów Streszczenie Wstrząsy sejsmiczne występujące w rejonie KWB Bełchatów oddziałują na środowisko powierzchniowe. W związku z tym istnieje konieczność oceny ich wpływu na w/w elementy, do czego służą przede wszystkim wyniki pomiarów sejsmometrycznych oraz odpowiednie skale i normy. W obszarze kopalni Bełchatów obserwacje sejsmometryczne w formie cyfrowej są prowadzone od kilku lat i na bazie tych rejestracji opracowano zależność empiryczną GIG- MSK-2001, która wiąże wartości amplitud prędkości i przyspieszenia drgań gruntu z energią sejsmiczną i odległością epicentralną. Prognozowane na tej podstawie amplitudy przyspieszenia i prędkości drgań były podstawą do oceny zagrożenia sejsmicznego. W artykule przedstawiono kilka map ryzyka sejsmicznego dla obszaru odkrywki Bełchatów i odkrywki Szczerców za rok 2001 oraz dla projektowanej eksploatacji. Podstawową skalą stosowaną do oceny skutków drgań była skala MSK Założenia oceny wpływu drgań na obiekty budowlane Powszechnie przyjętą miarą oddziaływania wstrząsów górotworu na środowisko powierzchniowe jest intensywność drgań. Intensywność ta może być opisana przez parametry charakteryzujące wymuszenie drgania podłoża. Najpełniejszą formą opisu wymuszenia dynamicznego są rzeczywiste lub syntetyczne, pełne przebiegi drgań oraz spektra odpowiedzi. Charakterystykę wymuszenia dynamicznego można również przybliżyć takimi parametrami drgań jak: maksymalne amplitudy przyspieszenia lub prędkości drgań oraz częstotliwości drgań dominujących. Do oceny poziomu drgań od zaistniałych wstrząsów górotworu służą przede wszystkim wyniki pomiarów sejsmometrycznych. Oszacowania ryzyka sejsmicznego dokonuje się z reguły dla całych obszarów i nie jest możliwe zainstalowanie pomiarowych stanowisk sejsmometrycznych we wszystkich miejscach, wymaganych względami ochrony powierzchni. Stąd też punktowe, bezpośrednie pomiary sejsmometryczne służą do opracowania odpowiednich zależności empirycznych, umożliwiających opracowanie map ryzyka sejsmicznego. Charakterystykę drgań warstwy przypowierzchniowej opisuje się wówczas jako funkcję znanych parametrów ogniska wstrząsu (energia sejsmiczna i lokalizacja wstrząsu) oraz budowy geologicznej na drodze transmisji drgań i w punkcie ich odbioru. 2. Zależności empiryczne dla KWB Bełchatów do wyznaczania przyspieszenia i prędkości drgań gruntu W obszarze kopalni Bełchatów obserwacje sejsmometryczne w formie cyfrowej są prowadzone od kilku lat, przy czym ich poziom był zróżnicowany w czasie. Na bazie 409

2 G. MUTKE, R. SIATA Ocena oddziaływania wstrząsów sejsmicznych na powierzchnie... powierzchniowych rejestracji sejsmometrycznych z obszaru odkrywki Bełchatów, opracowano nową zależność, która wiąże wartości amplitud prędkości i przyspieszenia drgań gruntu z energią sejsmiczną i odległością epicentralną. Dobra jakość cyfrowych rejestracji sejsmometrycznych z ostatnich lat stworzyła szansę na opracowanie tej lokalnej zależności. Podstawową zaletą opracowanych wzorów jest to, że badania oparto o reprezentatywną grupę (86 rejestracji wstrząsów) dobrze zarejestrowanych zjawisk sejsmicznych o zróżnicowanych parametrach energii sejsmicznej (przedział od J do J) i odległości epicentralnej (od 2,0 km do 10,5 km). Zależność wyznaczona została dla drgań poniżej 10 Hz, co pozwala na zastosowanie skali MSK do szybkiej i wstępnej oceny skutków drgań na zabudowę, ludzi i środowisko przyrodnicze. Materiał pomiarowy do opracowania zależności, został uporządkowany stając się w miarę jednorodnym. Bazę danych wejściowych do opracowania nowej zależności o nazwie GIG-MSK-2001, stanowiły przyspieszenia maksymalnych drgań gruntu, interpretowanych w paśmie częstotliwości do 10 Hz, zdefiniowane jako największa wartość wektora geometrycznego określonego z trzech składowych w jednej chwili czasu, a gr. Stanowiska pomiarowe, na których rejestrowano wstrząsy wykorzystane do konstrukcji wzoru GIG-MSK-2001: Rogowiec (trójskładowe akcelerometry i trójskładowe sejsmometry), Latawiec (trójskładowe sejsmometry), Dębina (trójskładowe sejsmometry), Łękińsko (trójskładowe sejsmometry), T-4 (tróskładowe sejsmometry). Stanowiska pomiarowe były zainstalowane w gruncie, a jedno w małym obiekcie na wylewce betonowej odizolowanej od posadzki (dla częstotliwości drgań do 10 Hz miejsce to wykazują przejście amplitud z gruntu do wylewki zbliżone do jedności). Dla opracowania wzoru GIG-MSK-2001 przyjęto model Joiner-Boore (Joiner i Boore 1981), zakładający wzrost poziomu drgań z energią sejsmiczną i spadek z odległością epicentralną. Obliczony model regresyjny otrzymany z danych pomiarowych a gr z różnych miejsc i obowiązujący w całym zakresie zmienności parametru r odległość epicentralna ( m) i E energia sejsmiczna ( J), jest następujący: log a gr = 2, ,346log E 1,21log r (2.1) gdzie: a gr maksymalne wypadkowe przyspieszenia drgań gruntu z trzech składowych (wektor geometryczny w chwili czasu), mm/s 2, dla drgań o częstotliwości do 10 Hz (skala MSK-64); E energia sejsmiczna wstrząsu, J; r odległość epicentralna, m. Parametry dla oceny regresji wielokrotnej są następujące: - współczynnik korelacji R = 0,82; - błąd standardowy estymaty log a gr = 0,302; - błąd standardowy wyrazu wolnego wynosi 0,829; - błąd standardowy współczynnika przy log E wynosi 0,041; - błąd standardowy współczynnika przy log r wynosi 0,2. 410

3 WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Na rysunku 2.1 przedstawiono wykres wartości estymowanych względem wartości pomierzonych log a gr. Wykres ten daje pewien wgląd w ocenę, na ile wartości pomierzone odbiegają od linii regresji. Z rysunku widać, że istnieje szereg wartości pomiarowych dość mocno odbiegających od wartości przewidywanych modelem. Fakt tych rozbieżności jest w dużej mierze spowodowany wpływem amplifikacji drgań i kierunkowości wypromieniowania fal sejsmicznych o największych amplitudach. Na chwilę obecną jest to jednak jedyny wzór empiryczny do prognozy drgań w rejonie odkrywki Bełchatów. 2,5 log(agr) prognozowane 2 1,5 1 0,5 0-0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 log(agr) pomierzone Rys Analiza regresji. Wykres wartości estymowanej względem wartości pomierzonej log agr dla danych z KWB Bełchatów Fig Regression analysis. Plot of log ag estimated values versus log ag measured values for the data from the Bełchatów brown coal open pit Stosując zależność GIG-MSK-2001, wykonano obliczenia przyspieszeń drgań gruntu dla zaistniałych prognozowanych zjawisk sejsmicznych w odkrywce Bełchatów oraz w odkrywce Szczerców. Dla oceny skutków drgań na zabudowę powierzchniową, szczególnie dla wstrząsów indukowanych działalnością górniczą, często wykorzystuje się parametr prędkości drgań gruntu. Wykorzystując tą samą bazę danych rejestracyjnych z KWB Bełchatów, opracowano wzór dla prognozy maksymalnych wypadkowych prędkości drgań gruntu V pik. Dla opracowania wzoru GIG-VEL-2001 metodą analizy regresji, przyjęto również model Joiner-Boore (Joiner i Boore 1981), zakładający wzrost poziomu drgań z energią sejsmiczną i spadek z odległością epicentralną. Obliczony model regresyjny otrzymany z danych pomiarowych V pik, z różnych miejsc i obowiązujący w całym zakresie zmienności parametru r odległość epicentralna ( m) i E energia sejsmiczna ( J), jest następujący: log v pik = -0,12 + 0,453log E 0,979log r (2.2) gdzie: v pik maksymalna wypadkowa prędkość drgań gruntu z trzech składowych (wektor geometryczny w chwili czasu), mm/s, dla drgań z całego zakresu zarejestrowanych częstotliwości; E energia sejsmiczna wstrząsu, J; r odległość epicentralna, m. 411

4 G. MUTKE, R. SIATA Ocena oddziaływania wstrząsów sejsmicznych na powierzchnie... Parametry dla oceny regresji wielokrotnej są następujące: - współczynnik korelacji R = 0,7; - błąd standardowy estymaty log v pik = 0,29; - błąd standardowy wyrazu wolnego wynosi 0,71; - błąd standardowy współczynnika przy log E wynosi 0,035; - błąd standardowy współczynnika przy log r wynosi 0,173. Na rysunku 2.2 przedstawiono wykres wartości estymowanej względem wartości pomierzonej log v pik dla danych z KWB Bełchatów. Wykres ten daje pewien pogląd, na ile wartości pomierzone odbiegają od wartości estymowanych. 1,5 log(vpik) prognozowane 1 0, ,5-1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2-0,5-1 -1,5 log(vpik) pomierzone Rys Analiza regresji. Wykres wartości estymowanej względem wartości pomierzonej log vpik dla danych z KWB Bełchatów Fig Regression analysis. Plot of log vpik estimated values versus log vpik measured values for the data from the Bełchatów brown coal open pit 3. Ocena potencjalnego zagrożenia sejsmicznego na obiekty powierzchniowe Obliczone, wg zależności 2.1 i 2.2, amplitudy przyspieszenia i prędkości drgań, były podstawą do wykreślenia map zagrożenia sejsmicznego na zabudowę powierzchniową. Do oceny intensywności drgań wykorzystano skalę MSK-64. Skala ta przypisuje poszczególnym stopniom intensywności drgań określone skutki w zabudowie, środowisku geologicznym oraz oddziaływania na ludzi. Stopnie intensywności drgań są oceniane na podstawie ankiet makrosejsmicznych lub przyspieszenia i prędkości drgań gruntu. Korelacje pomiędzy stopniami intensywności drgań, wartością parametru przyspieszenia i prędkości oraz skutkami oddziaływania drgań na budynki przedstawiono w tabeli 3.1 i 3.2. Skala MSK-64 posiada, opracowane na podstawie korelacji danych obserwacyjnych i pomierzonych, relacje pomiędzy poszczególnymi stopniami intensywności drgań a charakterystyką i ilością szkód. Przedstawiają to poniższe tabele 3.1 i 3.2. Najsilniejsze wstrząsy z obszaru Bełchatowa charakteryzują się niskimi częstotliwościami drgań (poniżej10hz). Są one zbliżone charakterem do małych lokalnych trzęsień Ziemi. Pozwala to na wiarygodną ocenę ich skutków przy użyciu skali MSK, która to skala konstruowana była dla małych trzęsień Ziemi. Skala MSK lepiej nadaje się do oceny zjawisk z Bełchatowa, niż wstrząsów z LGOM lub GZW w których przeważają sygnały krótkotrwałe i wysokoczęstotliwościowe. 412

5 WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Tabela 3.1. Relacja pomiędzy stopniem intensywności drgań a wartością przyspieszenia wg skali MSK Table 3.1. Relationship between the ground motion intensity levels and acceleration values, according to the assessment based on the MSK scale Stopień intensywności drgań, I o Przyspieszenie drgań, mm/s 2 ( 2 f 10 Hz) Prędkość drgań, mm/s (f < 2 Hz) I 5 12 do 1,2 II ,2 2,5 III ,5 5 IV V VI VII VIII Tabela 3.2. Zależność oddziaływania drgań na budynki od stopnia intensywności wg skali MSK-64 Table 3.2. Relationship between the impact of ground motion on buildings and the MSK scale intensity levels Intensywność Budynki grupy A Budynki grupy B Budynki grupy C Drgań, I o IV brak szkód brak szkód brak szkód V p-1 brak szkód brak szkód VI p-2 p-1 brak szkód VII p-4 l-3 l-2 l-1 Oznaczenia w tablicy 3.2: p pojedyncze uszkodzenia (około 5% całości narażonych budynków); l liczne uszkodzenia (około 50% całości narażonych budynków); 1 małe uszkodzenia: drobne rysy w wyprawie i odpadanie małych jej kawałków; 2 średnie uszkodzenia: małe rysy w murach, zarysowanie kominów, odpadanie większych płatów tynku; 3 duże uszkodzenia: szerokie i głębokie rysy w murach, zawalanie się kominów wolno stojących; 4 zniszczenia lokalne: duże pęknięcia murów, zawalanie się poszczególnych części budynku, np. ścian wewnętrznych; A, B i C oznaczenie grupy obiektu budowlanego Szczegółowy werbalny opis oddziaływania drgań w poszczególnych stopniach intensywności na ludzi i ich otoczenie, obiekty budowlane i przyrodę można znaleźć w literaturze (Dubiński i Gerlach 1981; Drzęźla i in. 2001). Przykładowe mapy oszacowania amplitud prędkości i przyspieszeń drgań dla wstrząsów, które wystąpiły w roku 2001 przedstawiono na rysunkach 3.1 i 3.2. W 2001 roku wystąpiło 16 wstrząsów o magnitudzie od 1,17 do 3,74 (energia od 5 E+05 do 8 E+08 J). W dniu o godz wystąpił najsilniejszy wstrząs o magnitudzie 3,74 (energia 8 E+08 J), którego ognisko 413

6 G. MUTKE, R. SIATA Ocena oddziaływania wstrząsów sejsmicznych na powierzchnie... zlokalizowano około 1000 m na zachód od struktury uskoku Folwarku, pośrodku pomiędzy górną krawędzią poziomu węglowego a górną krawędzią wyrobiska górniczego. Z mapy przedstawionej na rysunku 3.1 wynika, że maksymalne amplitudy drgań w zakresie VI i VII stopnia intensywności wystąpiły w obrębie samej odkrywki, w obszarze gdzie nie ma żadnej zabudowy. Intensywność w stopniu V ( mm/s 2 ) sięgała około 1 2 km poza granicę obrysu odkrywki, a intensywność w IV stopniu ( mm/s 2 ) wykroczyła około 6 7 km poza obrys odkrywki. Oznacza to, że w terenie gdzie są posadowione budynki średniej trwałości (grupa B) nie powinny one ulegać uszkodzeniom. Co najwyżej mogły zaistnieć pojedyncze uszkodzenia elementów wykończeniowych lub drobne rysy w tynkach w grupie budynków najsłabszych (budynki grupy A-z kamienia łamanego, cegły nie wypalanej itp.). Należy również zwrócić uwagę na możliwość zaistnienia drobnych szkód również w obszarach o niższych wartościach przyspieszenia niż 120 mm/s 2, ale tylko w budynkach nie posiadających podstawowej odporności (tzn. w budynkach które nie są już sprawne technicznie w świetle norm budowlanych). przyspieszenia w mm/ss ZARZECZE OSINY SKŁAD POPIOŁU ŻUŻLA "LUBIEŃ" ŁĘKAWA STARE GAŁKOWICE WYSAD SOLNY DĘBINA I=VI POLE BEŁCHATÓW I=V KLESZCZÓW ŁĘKIŃSKO I=IV ZWAŁOWISKO ZEWNĘTRZNE I=III CHORZENICE SULMIERZYCE Rys Przyspieszenia drgań gruntu w mm/s 2 według wzoru empirycznego, od wstrząsów występujących w 2001 roku Fig Ground motion acceleration values in mm/s 2 calculated using the empirical formula, for the tremors that occurred in 2001 Po wstrząsie o energii E = J przeprowadzono w terenie ankietę makrosejsmiczną. Analiza wyników ankiety wskazała, że wstrząs był intensywniej odczuty w miejscowościach leżących w kierunku na zachód od zlokalizowanego epicentrum wstrząsu, gdzie w kilku miejscowościach przypisano mu 5 stopień intensywności. Wstrząs ten był natomiast słabo odczuty w kierunku na wschód od epicentrum wstrząsu, gdzie intensywność nie przekroczyła 4 stopnia. Takie obserwacje wskazują, że mogła istnieć silna kierunkowość emisji pola falowego oraz/lub silna amplifikacja drgań w kierunku na zachód od odkrywki. Niestety 414

7 WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie opracowane wzory empiryczne wyrażają uśrednione oszacowanie poziomu drgań i nie są w stanie uwzględnić ich kierunkowości. Do takich celów niezbędne jest szczegółowe zbadanie zjawiska amplifikacji drgań w obszarze otaczającym odkrywkę. Do oceny skutków drgań można również wykorzystać prognozowane amplitudy prędkości drgań gruntu. Jedną z powszechnie stosowanych skal przy wykorzystaniu parametru prędkości drgań gruntu jest skala BOM RI8507. Została ona opracowana dla strzelań wykonywanych w górnictwie. Strefa drgań bezpiecznych, w której nie obserwuje się żadnych uszkodzeń w budynkach, mieści się w tej skali do 12 mm/s. Odnosząc wyniki prognozy do skali RI 8507 można zauważyć, że oszacowane w 2001 roku drgania, nie przekroczyły poza obrysem odkrywki 12 mm/s (patrz rys. 3.2), w związku z czym, nie powinny one stanowić zagrożenia dla zabudowy zlokalizowanej poza odkrywką. Na rysunku 3.3. przedstawiono na mapie wynik prognozowanych drgań dla projektowanej eksploatacji w odkrywce Bełchatów i odkrywce Szczerców. Analiza drgań wskazuje, że możliwy jest w przyszłości wyższy poziom drgań w miejscowościach położonych w pobliżu odkrywek. Jednak w obszarze zabudowanym nie powinny wystąpić drgania o intensywności wyższej niż 6 stopień intensywności, co może oznaczać najwyżej lekkie uszkodzenia elementów wykończeniowych w niektórych budynkach. W historii odkrywki Bełchatów miały już miejsce silne wstrząsy o energii J. Wstrząsy takie występują co kilka kilkanaście lat od roku Po żadnym z nich nie obserwowano jednak poważnych uszkodzeń elementów konstrukcyjnych w zabudowie. ZARZECZE OSINY prędkości - mm/s SKŁAD POPIOŁU ŻUŻLA "LUBIEŃ" ŁĘKAWA STARE GAŁKOWICE WYSAD SOLNY DĘBINA POLE BEŁCHATÓW KLESZCZÓW ŁĘKIŃSKO ZWAŁOWISKO ZEWNĘTRZNE CHORZENICE SULMIERZYCE Rys Amplitudy prędkości drgań (mm/s) gruntu obliczone wg wzoru empirycznego od wstrząsów występujących w 2001 roku Fig Ground motion velocity amplitude values in mm/s calculated using the empirical formula, for the tremors that occurred in

8 G. MUTKE, R. SIATA Ocena oddziaływania wstrząsów sejsmicznych na powierzchnie KLUKI SZCZERCÓW GROCHOLICE KASZEWICE I = III WÓLKA ŁĘKAWSKA BUKOWA ZARZECZE I = IV OSINY CHABIELICE I = V S KŁAD POPIOŁU I ŻUŻLA "LUBIEŃ" ŁĘKAWA STARE GAŁKOWICE POLE SZCZERCÓW I = VI I=VII WYSAD SOLNY DĘBINA POLE BEŁCHATÓW I=VI ZIELĘCIN KLESZCZÓW ŁĘKIŃSKO ŁUSZCZANOWICE ZWAŁOWISKO ZEWNĘTRZNE kamieńsk SULMIERZYCE CHORZENICE przyspieszenia - mm/s^2 Rys Amplitudy przyspieszenia drgań (mm/s 2 ) gruntu obliczone wg wzoru empirycznego dla prognozowanej sejsmiczności od projektowane eksploatacji w Polu Bełchatów i w Polu Szczerców Fig Ground motion acceleration in mm/s 2 calculated using the empirical formula, for the seismicity forecast in Bełchatów open pit and Szczerców open pit 4. Możliwości poprawy metody prognozy drgań w obszarze KWB Bełchatów Prognoza drgań w KWB Bełchatów prowadzona jest aktualnie w oparciu o przedstawione w artykule wzory empiryczne. Należy podkreślić, że są to pierwsze lokalne wzory opracowane dla rejonu odkrywki Bełchatów. Dopiero od kilku lat dysponuje się odpowiednimi cyfrowymi, nieprzesterowanymi rejestracjami drgań, które można było wykorzystać do konstrukcji wzoru. Analiza wartości estymowanych (rys. 2.1 i rys. 2.2) wskazuje, że dla największych wstrząsów, wartość estymowanych prędkości i przyspieszenia mogą znacząco odbiegać od wartości pomierzonych. Wynika to z przyjętego modelu regresji oraz ze stosunkowo małego zbioru danych pomiarowych w grupie zjawisk silnych. Te uwarunkowania powodują, że lepsze oszacowania uzyskuje się dla wstrząsów średnio-energetycznych, bogato reprezentujących bazę danych pomiarowych. Wstrząsy najsilniejsze są niskoczęstotliwościowe i charakteryzują się mniejszym tłumieniem amplitud niż wysokoczęstotliwościowe wstrząsy słabsze. Ze względu na małą liczebność rejestracji silnych wstrząsów, do konstrukcji wzorów trzeba było przyjąć całą jedną bazę pomiarową, co musiało mieć wpływ na dopasowanie krzywej regresji. Dodatkowo rejestracje były prowadzone w kilku miejscach, na różnym nadkładzie warstw przypowierzchniowych. Każdy punkt pomiarowy charakteryzuje się prawdopodobnie różnym współczynnikiem amplifikacji drgań, co dodatkowo wpływa na jakość prognozy. Wskazują na to również obserwacje makrosejmiczne po silnych wstrząsach. W celu polepszenia dokładności prognozy, należałoby wykonać badania współczynnika amplifikacji drgań w obszarze poza obrysem odkrywki. Na potrzebę takich badań i makrorejonizacji zagrożenia sejsmicznego wskazuje norma EUROKOD-8. Prognoza wzorcowych

9 WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie spektrów odpowiedzi, służących do obliczania sił sejsmicznych, jest tam zależna od lokalnej budowy nadkładu, wyrażonej parametrem prędkości poprzecznej fali sejsmicznej. EUROKOD 8 zwraca szczególną uwagę na wykonanie specjalistycznych badań w rejonie nwystępowania bardzo słabych gruntów typu glina/łupek z wysokim indeksem plastyczności oraz w strefach uskokowych. Do takich badań doskonale nadaje się nowe oprogramowanie sejsmiczne MASW (Multichanel Analysis Surface Wave), pozwalające na wykonanie profilu sejsmicznego do głębokości 30 m, przy użyciu prostej inżynierskiej aparatury sejsmicznej. Systematyczne badania sejsmometryczne i sejsmiczne mogą przyczynić się do większej zgodności prognozy z obserwacjami makrosejsmicznymi, które wykazują zróżnicowanie intensywności drgań w różnych kierunkach od epicentrum. 4. Podsumowanie W artykule przedstawiono empiryczne wzory do oceny przyspieszenia drgań i prędkości drgań podłoża w KWB Bełchatów, w funkcji energii sejsmicznej i odległości epicentralnej. Zastosowanie wzorów do prognozy zagrożenia sejsmicznego na środowisko powierzchniowe i budynki zobrazowano dla sejsmiczności zaistniałej w roku 2001 oraz dla sejsmiczności prognozowanej dla projektowanej eksploatacji w odkrywce Szczerców i w odkrywce Bełchatów. Przedstawiony sposób oceny wpływu wstrząsów sejsmicznych na budynki i środowisko naturalne pozwala na dokonanie oceny zagrożenia nie tylko w miejscach pomiarowych, ale również w całym rejonie odkrywki. Do oceny intensywności drgań wykorzystano skalę MSK-64 oraz USBOM-RI8507. Wyniki ankiety makrosejmicznej przeprowadzonej po jednym z silnych wstrząsów wskazały, że rozkład intensywności drgań różni się w zależności od położenia miejscowości w różnych kierunkach od odkrywki. Element ten niestety nie jest uwzględniony w opracowanych wzorach. Wzory te mogą być jednak w przyszłości poprawione, ale wymaga to przeprowadzenia systematycznych badań współczynnika amplifikacji drgań. Uwzględnienie właściwości lokalnej budowy geologicznej warstw nadkładu przy prognozowaniu drgań podłoża zaleca również europejska norma EUROKOD-8. Literatura [1] Boor D. M., Joyner W. B. 1981: The empirical prediction of ground motion. Bull. Seismol. Soc. Am. 72, [2] Campbell K. W. 1981: Near-source attenuation of peak horizontal acceleration. Bull. Seismol. Soc. Am., Vol. 71, No. 6. [3] Dubiński J., Gerlach Z. 1983: Ocena oddziaływania górniczych wstrząsów górotworu na środowisko naturalne. Przegląd Górniczy nr 3, [4] Dubiński J., Mutke G. 1997: Wstrząsy górnicze [w]: Ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych. Wyd. GIG pod red. J. Kwiatka, monografia, Katowice, [5] Dubiński J., Mutke G. 1994: Pomiarowe i prognozowane spektra odpowiedzi górniczych zjawisk sejsmicznych. Materialy VII Sympozjum pt. Wpływy sejsmiczne i parasejsmiczne na budowle. Instytut Mechaniki Budowli Politechniki Krakowskiej. [6] Drzęźla B., Dubiński J., Mutke G. 2001: Skale makrosejsmiczne ich istota i zasady stosowania do oceny skutków wstrząsów górniczych. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie, nr 6(82), [7] Heman L., Neducza B., Pronay Zs. And Tildy P. 2003: Seismic macrozoning based on shear velocity measurement. 9 th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics. 417

10 G. MUTKE, R. SIATA Ocena oddziaływania wstrząsów sejsmicznych na powierzchnie... [8] Mutke G. i inni 2001: Ocena i prognoza zjawisk sejsmicznych w rejonie KWB Bełchatów. Praca DZ GIG, (niepublikowane). [9] Mutke G. i inni 2003: Opracowanie jednolitej procedury oceny i prognozy zagrożeń związanych z wstrząsami górniczymi i ich wpływ na zabudowę powierzchniową i infrastrukturę techniczną, zad.g8.1/2 w opracowaniu dla MŚ oraz NFOŚŚiGW pt. Prognoza skutków wpływu elementów środowiska geologicznego na środowisko naturalne w związku z likwidacją kopalń węgla kamiennego. Katowice, GIG, (praca nie publikowana). [10] Mutke G. 1991: Metoda prognozowania parametrów drgań podłoża generowanych wstrząsami górniczymi w obszarze GZW. Rozprawa doktorska, Główny Instytut Górnictwa, Katowice. [11] Mutke G., Dworak J. 1992: Czynniki warunkujące efekt sejsmiczny wstrząsów górniczych na powierzchniowe obiekty budowlane w obszarze GZW. Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sc. M-16 (245), [12] Siskind D. E., Stagg M. S., Kopp J. W. & Dowding C. H. 1980: Structure Response and Damage Produced by Ground Vibration From Surface Mine Blasting. Bureau of Mines Report of Investigations nr. RI 8507, [13] Willmore & Karnik (eds) 1970: Manual of Seismological Observatory Practice. International Seismological Centre Edinburgh, Scotland. [14] Okamoto S. 1984: Introductions to Earthquake Engineering. University of Tokyo, Press. [15] Stec K., Mutke G., Bromek T. i inni, 2001: Geologiczne przyczyny wzmacniania drgań w nadkładzie serii węglowej na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Główny Instytut Górnictwa, Katowice, 138. [16] EUROCOD-8: Design provisions for earthquake resistance of structures, Part 1.1 General Rules Seismic actions and general requirements for structures (DD ENV). Assessment of the impact of seismic tremors on the surface in the Bełchatów open pit area The seismic tremors that occur in the Bełchatów brown coal open pit area exert an influence on the buildings, technical infrastructure, people and the environment. Therefore, it is necessity to assess their impact on the mentioned factors. In the Bełchatów brown coal mine area, the seismological observations based on digital seismic network have been carried out for several years. Using these records, new empirical relationships between ground motion velocity (acceleration), seismic energy and epicentral distance were elaborated in the Central Mining Institute. The distribution of ground motion velocity and acceleration were calculated using these empirical formulas. In the paper a few examples of seismic hazard images in the Bełchatów and Szczerców open pits are presented. The principal scale used in assessing ground motion effects in the Bełchatów brown coal mine area is the MSK-64 scale. Przekazano: 20 marca 2004 r. 418