Wpływ sprawności technicznej sejsmometrów i miejsca ich montażu na wynik określania energii sejsmicznej wstrząsów

Podobne dokumenty
Metody oceny stanu zagrożenia tąpaniami wyrobisk górniczych w kopalniach węgla kamiennego. Praca zbiorowa pod redakcją Józefa Kabiesza

Reakcja budynków na wstrząsy górnicze z wysokoczęstotliwościową modą drgań gruntu

Analiza efektywności rejestracji przyspieszeń drgań gruntu w Radlinie Głożynach

Charakterystyka parametrów drgań w gruntach i budynkach na obszarze LGOM

Dr hab. Jacek Chodacki* ) Dr hab. inż. Krystyna Stec, prof. GIG* ) 1. Wprowadzenie

Dynamiczne oddziaływania drgań na powierzchnię terenu ZG Rudna po wstrząsie z dnia roku o energii 1,9 E9 J

OKREŚLENIE NISZCZĄCEJ STREFY WPŁYWÓW DLA ZJAWISK SEJSMICZNYCH. 1. Wprowadzenie. Jan Drzewiecki* Górnictwo i Geoinżynieria Rok 32 Zeszyt

Zastosowanie metody MASW do wyznaczania profilu prędkościowego warstw przypowierzchniowych

Próba określenia rozkładu współczynnika tłumienia na wybiegu ściany 306b/507 w KWK Bielszowice metodą pasywnej tłumieniowej tomografii sejsmicznej

METODY ROZPOZNAWANIA STANU AKTYWNOŚCI SEJSMICZNEJ GÓROTWORU I STRATEGIA OCENY TEGO ZAGROŻENIA

Czasowe zmiany parametru b relacji Gutenberga-Richtera dla oceny zagrożenia sejsmicznego w ścianie 2 i 3 w pokładzie 503 w KWK Bobrek-Centrum

OCENA ZAGROŻENIA TĄPANIAMI W KOPALNIACH PODZIEMNYCH UWZGLĘDNIAJĄCA PARAMETRY DRGAŃ BLISKO OGNISK WSTRZĄSÓW DOŚWIADCZENIA Z POLSKICH KOPALŃ

Możliwości badania zagrożenia sejsmicznego powierzchni na podstawie pomiarów przyspieszeń drgań gruntu

BADANIE WPŁYWU WYDOBYCIA NA SEJSMICZNOŚĆ W KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO

Porównanie prognozowanych i zarejestrowanych parametrów drgań od wstrząsów górniczych w bliskich odległościach epicentralnych na terenie LGOM

Możliwości weryfikacji energii sejsmicznej wstrząsów wysokoenergetycznych w LGOM

WYKORZYSTANIE SIECI NEURONOWEJ DO BADANIA WPŁYWU WYDOBYCIA NA SEJSMICZNOŚĆ W KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO. Stanisław Kowalik (Poland, Gliwice)

Władysław KONOPKO Główny Instytut Górnictwa, Katowice

Parametry częstotliwościowe przetworników prądowych wykonanych w technologii PCB 1 HDI 2

Charakterystyka drgań powierzchni od wstrząsów górniczych: rejon Katowice-Ligota i Katowice-Panewniki

Michał PIECHA, Agnieszka KRZYŻANOWSKA, Marta Kozak KWK Bielszowice

AKTYWNOŚĆ SEJSMICZNA W GÓROTWORZE O NISKICH PARAMETRACH WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH NA PRZYKŁADZIE KWK ZIEMOWIT

Charakterystyka zagrożenia sejsmicznego i tąpaniami w górnictwie polskim w roku 2000

Określanie błędów położeń wstrząsów górniczych lokalizowanych metodą kierunkową

PRAWDOPODOBIEŃSTWO ZNISZCZENIA WYROBISKA GÓRNICZEGO W NASTĘPSTWIE WSTRZĄSU SEJSMICZNEGO. 1. Wprowadzenie. Jan Drzewiecki*

Sposób wykorzystywania świadectw wzorcowania do ustalania okresów między wzorcowaniami

Wstępne wyniki badania właściwości tłumiących utworów fliszu karpackiego metodą refrakcji sejsmicznej

ZASTOSOWANIE GEOMETRII INŻYNIERSKIEJ W AEROLOGII GÓRNICZEJ

Ćwiczenie: "Obwody prądu sinusoidalnego jednofazowego"

WARSZTATY 2003 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie

LDPY-11 LISTWOWY DWUPRZEWODOWY PRZETWORNIK POŁOŻENIA DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, czerwiec 1997 r.

ANALIZA SPEKTRALNA DRGAŃ BUDYNKU WYWOŁANYCH WSTRZĄSAMI GÓRNICZYMI. 1. Wstęp. 2. Analiza spektralna drgań budynku

Analiza związku wysokoenergetycznej sejsmiczności z anomaliami grawimetrycznymi i magnetycznymi na terenie GZW

Analiza wpływu przerw w eksploatacji ścian na zagrożenie sejsmiczne na przykładzie KWK Piast

LDPS-12ME LISTWOWY DWUPRZEWODOWY PRZETWORNIK SYGNAŁOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, marzec 2003 r.

Ćwiczenie 21. Badanie właściwości dynamicznych obiektów II rzędu. Zakres wymaganych wiadomości do kolokwium wstępnego: Program ćwiczenia:

LDPS-11ME LISTWOWY DWUPRZEWODOWY PRZETWORNIK SYGNAŁOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, kwiecień 2003 r.

Ćw. 7 Wyznaczanie parametrów rzeczywistych wzmacniaczy operacyjnych (płytka wzm. I)

ANALiZA WPŁYWU PARAMETRÓW SAMOLOTU NA POZiOM HAŁASU MiERZONEGO WEDŁUG PRZEPiSÓW FAR 36 APPENDiX G

AKTYWNOŚĆ SEJSMICZNA GÓRNOŚLĄSKIEGO ZAGŁĘBIA WĘGLOWEGO

METODA OCENY JAKOŚCI WKLEJENIA ŻERDZI KOTWIOWYCH W GÓROTWORZE JAKO SKUTECZNY SPOSÓB KONTROLI STANU BEZPIECZEŃSTWA PRACY W WYROBISKACH KORYTARZOWYCH

OCENA STANU ZAGROŻENIA WSTRZĄSAMI GÓRNICZYMI Z WYKORZYSTANIEM RELACJI GUTENBERGA-RICHTERA

LUPS-11ME LISTWOWY UNIWERSALNY PRZETWORNIK SYGNAŁOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, kwiecień 2003 r.

Badanie widma fali akustycznej

Nowoczesny system LOFRES niskoczęstotliwościowej sejsmiki pasywnej

Korelacja wyników geofizycznych i geomechanicznych w rejonie wystąpienia tąpnięcia w ZG Lubin w dniu

Ocena oddziaływania wstrząsów sejsmicznych na powierzchnię w rejonie KWB Bełchatów

REJESTRACJA WARTOŚCI CHWILOWYCH NAPIĘĆ I PRĄDÓW W UKŁADACH ZASILANIA WYBRANYCH MIESZAREK ODLEWNICZYCH

Adam FREJ 1 Abstract Key words: Wstęp Dane pomiarowe

DTR.SP-02 APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA

WZORCOWANIE URZĄDZEŃ DO SPRAWDZANIA LICZNIKÓW ENERGII ELEKTRYCZNEJ PRĄDU PRZEMIENNEGO

Analiza wpływów sejsmicznych na środowisko szybu przy prowadzeniu robót górniczych za pomocą materiałów wybuchowych studium przypadku

SZSA-21 NAŚCIENNY ZADAJNIK PRĄDU DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, wrzesień 2002 r.

W polskim prawodawstwie i obowiązujących normach nie istnieją jasno sprecyzowane wymagania dotyczące pomiarów źródeł oświetlenia typu LED.

Ocena przypowierzchniowych niejednorodności ośrodka na obszarze KWK Jaworzno techniką prześwietlania sejsmicznego

Ćw. 8: POMIARY Z WYKORZYSTANIE OSCYLOSKOPU Ocena: Podpis prowadzącego: Uwagi:

WPŁYW WSTRZĄSÓW GÓRNICZYCH I ODSTRZAŁÓW W KAMIENIOŁOMACH NA ODPOWIEDŹ DYNAMICZNĄ GAZOCIĄGU

E107. Bezpromieniste sprzężenie obwodów RLC

LUPS-11MEU LISTWOWY UNIWERSALNY PRZETWORNIK SYGNAŁOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, kwiecień 2003 r.

WYKORZYSTANIE ATRYBUTÓW SEJSMICZNYCH DO BADANIA PŁYTKICH ZŁÓŻ

LUZS-12 LISTWOWY UNIWERSALNY ZASILACZ SIECIOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, kwiecień 1999 r.

EKSPLOATACJA POKŁADU 510/1 ŚCIANĄ 22a W PARTII Z3 W KWK JAS-MOS W WARUNKACH DUŻEJ AKTYWNOŚCI SEJSMICZNEJ

Elementy analizy ryzyka dla oceny wpływu zagrożeń górniczych na obiekty

ewolucja poglądów na pochodzenie wstrząsów

Spis treści Wykaz ważniejszych pojęć Wykaz ważniejszych oznaczeń Wstęp 1. Wprowadzenie w problematykę ochrony terenów górniczych

Układ aktywnej redukcji hałasu przenikającego przez przegrodę w postaci płyty mosiężnej

Politechnika Warszawska

CHARAKTERYSTYKA MECHANIZMU OGNISK WSTRZĄSÓW GÓROTWORU ZWIĄZANYCH Z EKSPLOATACJĄ POKŁADU 510 ŚCIANĄ 502 W KOPALNI WĘGLA KAMIENNEGO BIELSZOWICE

Ćwiczenie 2: pomiar charakterystyk i częstotliwości granicznych wzmacniacza napięcia REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

Analiza tąpnięć zaistniałych w kopalniach GZW wraz z oceną stanów zagrożenia tąpaniami

Zastosowanie geofizyki do badań środowiskowych

OKREŚLENIE ZASIĘGU ODDZIAŁYWANIA CIŚNIENIA EKSPLOATACYJNEGO PRZED FRONTEM ŚCIANY METODĄ PROFILOWANIA SEJSMICZNEGO

Lokalizacja zjawisk sejsmicznych w kopalni - problemy. Lokalizacja - problemy. brak czasu w ognisku. Lokalizacja względna. niedokładne wyznaczanie

LSPY-21 LISTWOWY MODUŁ WYJŚĆ ANALOGOWYCH DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, październik 2003 r.

Przykład wykorzystania lineamentów do analizy wysokoenergetycznej sejsmiczności na obszarze kopalń LGOM

DRGANIA W BUDOWNICTWIE. POMIARY ORAZ OKREŚLANIE WPŁYWU DRGAŃ NA OBIEKTY I LUDZI - PRZYKŁADY

Analiza parametrów sejsmiczności indukowanej górotworu w rejonach eksploatacyjnych O/ZG Rudna

Czas trwania wstrząsu jako jeden z elementów oceny zagrożenia sejsmicznego zabudowy powierzchni terenu w LGOM

Charakterystyka zagrożenia tąpaniami występującego w kopalniach Kompanii Węglowej SA

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

Geofizyczne badania stanu górotworu w świetle nowych uregulowań prawnych dotyczących geofizyków górniczych

Własności dynamiczne przetworników pierwszego rzędu

Fala na sprężynie. Projekt: na ZMN060G CMA Coach Projects\PTSN Coach 6\ Dźwięk\Fala na sprężynie.cma Przykład wyników: Fala na sprężynie.

I0.ZSP APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ INSTRUKCJA OBSŁUGI (DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA)

ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

Aktywność sejsmiczna w strefach zuskokowanych i w sąsiedztwie dużych dyslokacji tektonicznych w oddziałach kopalń KGHM Polska Miedź S.A.

O zagrożeniu sejsmicznym i tąpaniami w polskim górnictwie w roku 2004

Uśrednianie napięć zakłóconych

Projektowanie systemów pomiarowych

WARSZTATY 2001 nt. Przywracanie wartości użytkowych terenom górniczym

MATEMATYCZNY MODEL PĘTLI HISTEREZY MAGNETYCZNEJ

STRATEGIA PROWADZENIA ROBÓT GÓRNICZYCH W CELU OGRANICZENIA AKTYWNOŚCI SEJSMICZNEJ POLA EKSPLOATACYJNEGO

Dr hab. inż. Piotr Bańka, prof. nzw. w Pol. Śl Gliwice, r. Wydział Górnictwa i Geologii Politechnika Śląska

Charakterystyka wstrząsów górotworu rejestrowanych w strefie uskoku kłodnickiego Katowice Panewniki

ĆWICZENIE 3 REZONANS AKUSTYCZNY

POMIARY WYBRANYCH PARAMETRÓW TORU FONICZNEGO W PROCESORACH AUDIO

Metoda MULTISTART w zadaniu lokalizacji źródeł wstrząsów na przykładzie ZG Lubin

EFFICIENCY VIBROISOLATION IN GENERATOR ENERGY

Zmiany wnoszone do wymagań dotyczących badań i konstrukcji transformatorów suchych przez normę IEC :2018

WZMACNIACZ NAPIĘCIOWY RC

Transkrypt:

WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie Mat. Symp. str. 403 408 Grzegorz MUTKE*, Adam MIREK** * Główny Instytut Górnictwa, Katowice ** Wyższy Urząd Górniczy, Katowice Wpływ sprawności technicznej sejsmometrów i miejsca ich montażu na wynik określania energii sejsmicznej wstrząsów Streszczenie Zasadniczą częścią kopalnianych sieci sejsmologicznych wpływającą na określenie wielkości drgań górotworu wywołanych wstrząsami są sejsmometry. Do poprawnego wyznaczenia energii sejsmicznej wstrząsu i innych jego parametrów charakteryzujących ognisko, niezbędna jest wiarygodna informacja o rzeczywistych amplitudach drgań podłoża. W kopalni Bełchatów oraz w polskich kopalniach węgla kamiennego, powszechnie stosowane są sejsmometry SPI-70. Niestety, sejsmometry te tracą swoją pierwotną charakterystykę z czasem ich eksploatacji, co może być źródłem błędnego określania amplitud prędkości drgań podłoża. W takim przypadku obliczenia energii sejsmicznej byłyby błędne, gdyby sejsmometry SPI-70 nie były remontowane co pewien czas. Drugim czynnikiem mającym duży wpływ na wiarygodne określenie energii sejsmicznej wstrząsu jest prawidłowe zamontowanie sejsmometru na podłożu i uwzględnienie w obliczeniach rodzaju tego podłoża. Aby poprawnie obliczać energię sejsmiczną przy wykorzystaniu sejsmometrów SPI-70, niezbędne jest ich systematyczne sprawdzanie i wyznaczanie kalibracji, co najmniej raz na dwa lata, a w razie stwierdzenia nieprawidłowych wskazań należy poddać je naprawie. W polskim górnictwie stosowane są również dużo bardziej stabilne i mniej zawodne technicznie sejsmometry Willmore a MK-II i MK-III (Górnośląska Regionalna Sieć Sejsmologiczna GIG i zakłady górnicze KGHM) oraz odpowiednie sondy geofonowe przystosowane do pomiarów sejsmologicznych. 1. Wpływ sejsmometru na parametry do wyznaczania energii sejsmicznej wstrząsów górniczych W polskich kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Weglowego, LGOM oraz KWB Bełchatów jednym z podstawowych parametrów oceny zagrożenia sejsmicznego jest energia sejsmiczna wstrząsów. Energia ta jest obliczana według algorytmów, które wykorzystują amplitudy prędkości drgań oraz czas trwania fal bezpośrednich. Parametry te rejestrowane są przez lokalne kopalniane sieci sejsmologiczne, przy czym zasadniczym urządzeniem sieci sejsmologicznych, które bezpośrednio odzwierciedlają wartości tych parametrów są sejsmometry. Sejsmometry poruszając się zgodnie z ruchem podłoża, zamieniają go na wielkość napięcia elektrycznego proporcjonalnego do amplitudy prędkości drgań i przesyłają je dalej torami transmisji do rejestratora. Jeśli sejsmometr jest wykalibrowany i pracuje zgodnie z pierwotnymi parametrami, to na rejestratorze otrzymujemy wiarygodne rzeczywiste amplitudy drgań podłoża i możemy poprawnie wyznaczyć energię sejsmiczną wstrząsu. W kopalni Bełchatów oraz w polskich kopalniach węgla kamiennego, powszechnie stosowane są sejsmo- 403

G. MUTKE, A. MIREK Wpływ sprawności technicznej sejsmometrów i miejsca ich montażu... metry SPI-70. Sejsmometry te nie są najwyższej klasy i tracą swoją pierwotną charakterystykę z czasem ich eksploatacji, co może być źródłem błędnego określania amplitud prędkości drgań podłoża. Dlatego bardzo ważne jest okresowe sprawdzanie stanu technicznego sejsmometrów, szczególnie typu SPI-70, i wykonywanie przynajmniej raz na dwa lata lub nawet co rok ich kalibracji. Dopiero wówczas możemy być pewni, że wyznaczana energia sejsmiczna nie jest błędna z powodu mierników drgań nie w pełni sprawnych technicznie. Należy pamiętać, że energia sejsmiczna jest proporcjonalna do kwadratu amplitudy prędkości drgań, co oznacza że dwukrotny błąd w wyznaczeniu tej amplitudy powoduje czterokrotny błąd w wyznaczonej energii sejsmicznej. Innym parametrem mającym wpływ na wyznaczoną energię sejsmiczną ma czas trwania grupy fal bezpośrednich, które zaznaczamy na sejsmogramie przed rozpoczęciem procesu obliczania energii [2,3,7,8]. Również i w tym przypadku tylko sprawny sejsmometr i właściwie tłumiony może zapewnić prawidłowy odczyt. 2. Charakterystyki sejsmometru SPI-70 Szczególnie w kopalniach głębinowych, sejsmometry często pracują w bardzo trudnych warunkach (temperatura, wilgoć, zapylenie itp). Niestety, sejsmometry SPI-70 ze względu na swoją nieszczelną obudowę są bardzo podatne na działanie zewnętrznych warunków atmosferycznych. Powietrze o dużej zawartości wilgotności i pyłów penetrując obudowę sejsmometru systematycznie niszczy jego mechanizmy wewnętrzne. Uszkodzeniu ulegają głównie: cewka, lamelki (zawiesia masy magnetycznej), sprężyna, magnes i okablowanie. Zwarta cewka powoduje wzrost tłumienia masy sejsmicznej sejsmometru i spadek jego czułości. Charakterystyka amplitudowo częstotliwościowa dla niskich częstotliwości jest wtedy zaniżona tj. niskie częstotliwości są gorzej przenoszone. Naderwane lamelki osłabiają zawieszenie masy magnetycznej w wyniku czego, podczas rejestracji drgań górotworu, w zapisach pojawiają się dodatkowe rezonanse boczne. Wraz z upływem czasu i pracy w trudnych warunkach klimatycznych następuje osłabienie pola magnetycznego w szczelinie magnesu. Osłabienie pola magnetycznego w szczelinie powoduje osłabienie czułości sejsmometru, a także jego niedotłumienie. Objawa się ono tym, że w zapisach sejsmicznych pojawia się częstotliwość rezonansowa wahadła. Im bardziej czułość spada tym większy jest udział tych częstotliwości w sygnale wyjściowym (rys. 2.3). Należy przyjąć (w wyniku obserwacji praktycznych), że sejsmometr SPI-70 ze stażem pracy około 10 lat traci na swojej czułości około 40%. Wartość ta może być większa lub mniejsza zależnie od tego w jakich warunkach sejsmometr był eksploatowany, a także od dobroci materiału z jakiego wykonany jest rdzeń magnesu. Pod tym względem zdecydowanie lepszy okazuje się być sejsmometr Willmor MK-II i MK-III, stosowany w kopalniach miedzi oraz w Górnośląskiej Regionalnej Sieci Sejsmologicznej GIG (GRSS GIG). Wyjaśnienie przyczyny ewentualnych błędnych wskazań sejsmometru SPI-70 przedstawiono na rysunkach. Na rysunku 2.1. widoczne są typowe drgania wejściowe na sejsmometr wywołane wstrząsem górotworu. Sygnał wyjściowy z sejsmometru na drgania z rysunku 2.1. pokazano na kolejnych dwóch rysunkach. Na rysunku 2.2 widoczny jest prawidłowy obraz przebiegu czasowego. Sejsmometr jest sprawny technicznie (współczynnik elektromechaniczny wynosi P = 150 Vs/m dla częstotliwości powyżej 1 Hz a poniżej 1 Hz nie są zauważalne rezonanse) i tłumienie sejsmometru jest optymalne D = 0,7. Sygnał napięciowy na wyjściu U = 0,09 V pomnożony przez współczynnik wzmocnienia daje rzeczywiste wielkości amplitud wejściowych i nie zauważa się sztucznie wytworzonych drgań rezonansowych w ogonie tego zapisu. Natomiast 404

WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie na rysunku 2.3 widoczne są rezonanse na niskich częstotliwościach (jest to wpływ zbyt niskiego tłumienia sejsmometru) oraz czterokrotnie mniejszy sygnał wyjściowy, U = 0,023 V (wywołany rozmagnesowaniem cewek w sejsmometrze). W efekcie taka rejestracja może dać błędną informację o amplitudzie drgań podłoża, w tym przypadku czterokrotnie mniejszą od rzeczywistej, a dodatkowo w zapisie widoczne są długo ciągnące się drgania niskoczęstotliwościowe (może to być przyczyną wybrania zbyt długiego odcinka sejsmogramu do obliczania energii sejsmicznej). Rys. 2.1. Sygnał wejściowy na sejsmometr (amplitudy prędkości drgań podłoża m/s) Fig. 2.1. Amplitude velocity input function for SPI-70 seismometer Rys. 2.2. Charakterystyka poprawnie działającego sejsmometru SPI-70 rysunek górny oraz sygnał wyjściowy (poprawny pod względem amplitudy) Fig. 2.2. Frequency response function for SPI-70 seismometer (upper figure) and amplitude response function for SPI-70 seismometer in good efficiency 405

G. MUTKE, A. MIREK Wpływ sprawności technicznej sejsmometrów i miejsca ich montażu... Rys. 2.3. Charakterystyka niesprawnie działającego sejsmometru SPI-70 rysunek górny (mały współczynnik elektromechaniczny oraz pik rezonansowy na częstotliwości około 0,8 Hz) oraz sygnał wyjściowy o amplitudzie zaniżonej około 4-krotnie w stosunku do wejściowego (na częstotliwości piku rezonansowego rejestrują się w ogonie sejsmogramu szumy niskoczęstotliwościowe) Fig. 2.3. Frequency and amplitude response functions for SPI-70 seismometr in bad efficiency (to small damping factor and to highe resonance at 0,8 Hz). We can see also long tail at low resonance frequency noise (bottom figure) Czterokrotne zaniżenie amplitud prędkości drgań wyjściowych spowoduje szesnastokrotny błąd w obliczanej energii sejsmicznej. Na przykładzie przedstawiono przypadek dość skrajny, ale możliwy do zaistnienia w praktyce, o ile sejsmometr SPI-70 nie będzie odpowiednio często sprawdzany i remontowany. Opisane przypadki podatności na błędne działanie sejsmometru SPI-70 biorą się z niedoskonałości jego konstrukcji i nie najlepszych materiałów użytych do jego budowy. Dużo stabilniejsze są sejsmometry Willmore MK-III i MK-II, stosowane w zagłębiu miedziowym i w GRSS GIG. Sejsmometry te pracują nieprzerwanie w GRSS GIG od roku 1975 i do tej pory nie uległy rozmagnesowaniu ani nie straciły swoich pierwotnych parametrów z przyczyn warunków atmosferycznych. Obecnie wchodzą również specjalnie przystosowane do sejsmologii, sondy geofonowe niskoczęstotliwościowe (1 Hz), mające podobną charakterystykę przenoszenia sygnału co sejsmometry. Sondy te są odporne na czynniki zewnętrzne i dodatkowo łatwiejsze w montażu. Przykładem takiej sondy jest sonda DML-2001 w wersji jedno- lub trójskładowej, która może zastąpić w praktyce sejsmometr krótkookresowy. Sonda ta nie wymaga przy montażu, budowy specjalnych komór i można ją bardzo łatwo przemieszczać w miarę rozwoju frontu eksploatacyjnego. 406

WARSZTATY 2004 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie 3. Wpływ posadowienia sejsmometru na parametry drgań podłoża Drugim elementem mającym wpływ na parametry do wyznaczania energii sejsmicznej jest prawidłowe posadowienie sejsmometru na odpowiednim podłożu [1, 3, 4, 6]. Amplitudy prędkości drgań od tego samego wstrząsu są różne w zależności od budowy geologicznej podłoża na którym sejsmometr jest posadowiony. Z reguły sejsmometry posadowione na słabszych i bardziej spękanych skałach (np. w pokładzie węgla), rejestrują inne amplitudy drgań niż sejsmometry posadowione na twardej skale [5]. Wyznaczenie energii sejsmicznej jest związane z amplitudami drgań i własnościami skał w miejscu rejestracji, czyli w miejscu posadowienia sejsmometru. Prawidłowe obliczenia uzyskuje się dla rejestracji na twardej skale. Posadowienie sejsmometru na innym podłożu, dającym odmienne wielkości rejestrowanych amplitud (tzw. zjawisko amplifikacja drgań), musi być uwzględnione w procesie obliczania energii wstrząsu przez wprowadzenie tzw. współczynnika podłoża. Niestety ten element nie jest z reguły uwzględniany w procesie obliczeniowym, co ma wpływ na ilościowe oznaczenie energii niektórych wstrząsów. Nie należy również zapominać o prawidłowym ustawieniu sejsmometru w poziomie. Zbyt duże odchylenie sejsmometru od poziomu powoduje odchylenie wahadła od poziomu linii zerowej. Zmiana ta często pociąga za sobą zmianę czułości sejsmometru i tłumienia, co wpływa na wielkość rejestrowanej amplitudy drgań. 4. Podsumowanie W artykule opisano szereg czynników mogących wpłynąć na błędne rejestracje drgań podłoża przez sejsmometry. Szczególnie czułe na powstanie takich błędów są sejsmometry SPI-70, zbudowane z nie najlepszych materiałów. Sejsmometry te są dość powszechnie stosowane w polskich kopalniach węgla kamiennego i w KWB Bełchatów. Jedynym sposobem uniknięcia błędów pomiarowych jest systematyczne sprawdzanie sprawności technicznej sejsmometrów SPI-70, ich bieżące remonty oraz częste wykonywanie kalibracji. Tylko w takim przypadku można mieć pewność, że nie popełnimy błędów przy wyznaczaniu energii sejsmicznej wstrząsów górotworu. Dużo bardziej stabilne i niezawodne technicznie są sejsmometry Willmore MK-III i MK-II stosowane w zagłębiu miedziowym i w GRSS GIG. Nową jakość w kopalnianych sieciach sejsmologicznych mogą wnieść specjalistyczne niskoczęstotliwościowe sondy geofonowe, które w przyszłości mogą zastępować drogie i uciążliwe w utrzymaniu sejsmometry SPI-70. Literatura [1] Aki K., Richards P. G. 1980: Quantitative Seismology Theory and Methods. vol. 1, 2, W. H. Freeman and Co., San Francisco. [2] Dubiński J. 1995: Poradnik Geofizyka, Sejsmologia. Biblioteka Szkoły Eksploatacji Podziemnej, nr. 8. [3] Dubiński J., Wierzchowska Z. 1973: Metody obliczeń wstrząsów górotworu na górnym Śląsku. Komunikat GIG nr. 591, Katowice. [4] Dubiński J. and Mutke G. 1996: Characteristics of mining tremors within the near-wave field zone., Pageoph., Vol. 147, No.2, 249 261. [5] Dubiński J., Mutke G., Lurka A. i Siata R. 1996: Wpływ spękanego pokładu węglowego na amplitudy prędkości drgań i przyrost naprężeń dynamicznych. Prace Naukowe GIG, seria konferencje, nr. 16, Katowice. [6] Gibowicz S. J. and Kijko A 1994: An Introduction to Mining Seismology. Academic Press, New York. 407

G. MUTKE, A. MIREK Wpływ sprawności technicznej sejsmometrów i miejsca ich montażu... [7] Mutke G. 2001: Empiryczna ocena maksymalnych prędkości drgań (PPV) wywołanych wstrząsami na wyrobiska górnicze w kopalniach węgla kamiennego GZW, W: Materiały Konferencyjne: Tąpania 2001: Miary oceny stanu zagrożenia tąpaniami i skuteczności profilaktyki, Prace Naukowe GIG, s. Konferencje N o 39, 113 118. [8] Stec K. 2001: Metody obliczania energii sejsmicznej rozwój metod i stan aktualny. W: Badania geofizyczne w kopalniach, Wyd. IGSMiE PAN Kraków. Influence of the seismometer technical conditions and geological conditions on the seismic energy mining tremors results The essential instrument for observation of mining tremors motion is the seismometer. To calculate seismic energy and other seismic source parameters, we need real ground motion velocity. In the Polish coal mines and in the Bełchatów open pit mine, SPI-70 seismeters are used to measured ground motion. Unfortunately, the SPI-70 seismometers have been losing their parameters and have been giving unreal ground motion, after they were used for a few years. In that case is not possible to calculate exact seismic energy of the tremors. The second factor which influence on the seismic energy result is suitable fastening the seismometer on the rock. We have to be very carefull and we must test SPI-70 seismometer every two years, to calculate seismic energy correctly. In the Polish cooper mines and Upper Silesian Regional Seismic Network there are using more stable and better seismometrs, called Wilmore MK-III and MK-II. Przekazano: 25 kwietnia 2004 r. 408