Kontrola efektywności strzelań torpedujących za pomocą profilowań sejsmicznych

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

PRZEGLĄD GÓRNICZY 2014

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

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

2. Kopalnia ČSA warunki naturalne i górnicze

OKREŚLENIE ZASIĘGU ODDZIAŁYWANIA CIŚNIENIA EKSPLOATACYJNEGO PRZED FRONTEM ŚCIANY METODĄ PROFILOWANIA SEJSMICZNEGO

Profilowanie tłumienia fali sejsmicznej w pokładzie węgla

Profilowanie sejsmiczne ociosów chodników węglowych w wersji kinematycznej i tłumieniowej

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

OKREŚLENIE LOKALIZACJI CHODNIKA PRZYŚCIANOWEGO W WARUNKACH ODDZIAŁYWANIA ZROBÓW W POKŁADZIE NIŻEJ LEŻĄCYM**

Wstępne wyniki badania właściwości tłumiących utworów fliszu karpackiego metodą refrakcji sejsmicznej

2. WZMACNIANIE GÓROTWORU ZA POMOCĄ KOTWI STRUNOWYCH W WARUNKACH KWK JAS-MOS

Piotr CHMIEL, Mieczysław LUBRYKA, Jan KUTKOWSKI Jastrzębska Spółka Węglowa S.A., KWK JAS-MOS, Jastrzębie

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

WARSZTATY 2001 nt. Przywracanie wartości użytkowych terenom górniczym

1. Wprowadzenie. Tadeusz Rembielak*, Leszek Łaskawiec**, Marek Majcher**, Zygmunt Mielcarek** Górnictwo i Geoinżynieria Rok 29 Zeszyt 3/1 2005

Analiza efektywności rejestracji przyspieszeń drgań gruntu w Radlinie Głożynach

Wpływ warunków górniczych na stan naprężenia

Geofizyczna ocena skuteczności profilaktyki aktywnej i technologicznej w kopalniach węgla kamiennego

ZAGROŻENIE WYRZUTAMI GAZÓW I SKAŁ

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

PL B1. Sposób podziemnej eksploatacji złoża minerałów użytecznych, szczególnie rud miedzi o jednopokładowym zaleganiu

ANALIZA ODLEGŁOŚCI I CZASU MIĘDZY WSTRZĄSAMI ZE STRZELAŃ TORPEDUJĄCYCH A SAMOISTNYMI O ENERGII RZĘDU E4 J W WARUNKACH KW SA KWK,,PIAST

mgr inż. Dariusz Janik* mgr inż. Dariusz Juszyński* Streszczenie

mgr inż. ŁUKASZ WOJTECKI Kompania Węglowa S.A. mgr GRAŻYNA DZIK Instytut Technik Innowacyjnych EMAG

Michał PIECHA, Agnieszka KRZYŻANOWSKA, Marta Kozak KWK Bielszowice

SYSTEMY WSPOMAGANIA W INŻYNIERII PRODUKCJI Górnictwo perspektywy i zagrożenia z. 1(13)

ZWIĘKSZENIE BEZPIECZEŃSTWA PODCZAS ROZRUCHU ŚCIANY 375 W KWK PIAST NA DRODZE INIEKCYJNEGO WZMACNIANIA POKŁADU 209 PRZED JEJ CZOŁEM****

Odmetanowanie pokładów węgla w warunkach rosnącej koncentracji wydobycia

Zenon PILECKI, Elżbieta PILECKA, Jerzy KŁOSIŃSKI, Mariusz KOSTER Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

ZAGROŻENIE TĄPANIAMI PODCZAS EKSPLOATACJI ŚCIANY 8 W POKŁADZIE 510 WARSTWA DOLNA W KWK BOBREK-CENTRUM. 1. Warunki geologiczno-górnicze

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

Zastosowanie metody MASW do wyznaczania profilu prędkościowego warstw przypowierzchniowych

Możliwości badania zagrożenia sejsmicznego powierzchni na podstawie pomiarów przyspieszeń drgań gruntu

STAN NAPRĘŻENIA W GÓROTWORZE W OTOCZENIU PÓL ŚCIANOWYCH W KOPALNI WĘGLA KAMIENNEGO BOGDANKA

1. Zagrożenie sejsmiczne towarzyszące eksploatacji rud miedzi w Lubińsko-Głogowskim Okręgu Miedziowym

KSMD APN 2 lata pracy w kopalniach odkrywkowych

TECHNIKI MONITOROWANIA I OBNIŻANIA SIĘ GRUNTU ZWIĄZANYCH Z Z ŁUPKÓW

Władysław KONOPKO Główny Instytut Górnictwa, Katowice

WPŁYW DRENAŻU NA EFEKTYWNOŚĆ ODMETANOWANIA W KOPALNI WĘGLA**

Mechanizmy ognisk wstrząsów górniczych zarejestrowanych w trakcie eksploatacji pokładu 209 ścianą 911 w bloku D KWK Ziemowit

GEOTECHNICZNE PROBLEMY UTRZYMANIA WYROBISK KORYTARZOWYCH W ZŁOŻONYCH WARUNKACH GEOLOGICZNO-GÓRNICZYCH

AKTYWNA PROFILAKTYKA TĄPANIOWA STOSOWANA W WYBRANYM ODDZIALE EKSPLOATACYJNYM O/ZG RUDNA KGHM POLSKA MIEDŹ S.A.W LATACH

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

Tadeusz MAJCHERCZYK, Piotr MAŁKOWSKI, Zbigniew NIEDBALSKI Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

PORÓWNANIE METOD NORMATYWNYCH PROJEKTOWANIA OBUDOWY STALOWEJ ŁUKOWEJ PODATNEJ STOSOWANEJ W PODZIEMNYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH***

Charakterystyka zagrożenia sejsmicznego i tąpaniami w górnictwie polskim w roku 2000

Krzysztof OGIEGŁO, Mieczysław LUBRYKA, Ryszard SKATUŁA, Jan KUTKOWSKI Jastrzębska Spółka Węglowa KWK JAS-MOS, Jastrzębie Zdrój

STRATEGIA PROWADZENIA ROBÓT GÓRNICZYCH W CELU OGRANICZENIA AKTYWNOŚCI SEJSMICZNEJ POLA EKSPLOATACYJNEGO

ANALIZA ROZKŁADU WSTRZĄSÓW GÓROTWORU W REJONIE ŚCIANY B-1 POKŁADU 403/3 W ASPEKCIE WYBRANYCH CZYNNIKÓW GÓRNICZYCH I GEOLOGICZNYCH**

O zagrożeniu sejsmicznym i tąpaniami w polskim górnictwie w roku 2004

Problemy badań sejsmicznych w KWB Bełchatów

Badania geofizyczne dróg i autostrad

Wstępne wyniki badania właściwości tłumiących utworów fliszu karpackiego metodą refrakcji sejsmicznej

PL B1 G01B 5/30 E21C 39/00 RZECZPOSPOLITA POLSKA. (21) Numer zgłoszenia: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej

System zarządzania złożem w LW Bogdanka SA. Katowice, r.

EKSPLOATACJA W WARUNKACH WYSTĘPOWANIA W STROPIE WYROBISK DOLOMITU KAWERNISTEGO NA PRZYKŁADZIE POLA G-12/7 KGHM POLSKA MIEDŹ SA O/ZG RUDNA

Zagrożenie tąpaniami w kopalniach Rudzkiej Spółki Węglowej S.A.

Piotr CHMIEL, Mieczysław LUBRYKA, Jan KUTKOWSKI Jastrzębska Spółka Węglowa KWK Jas-Mos, Jastrzębie

WYZNACZENIE WARTOŚCI PARAMETRÓW TEORII PROGNOZOWANIA WPŁYWÓW W PRZYPADKU EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ PROWADZONEJ W DWÓCH POKŁADACH

Ocena przypowierzchniowych niejednorodności ośrodka na obszarze KWK Jaworzno techniką prześwietlania sejsmicznego

WPŁYW WYBRANYCH WYNIKÓW GEOINŻYNIERYJNYCH NA PROCES PRZYGOTOWANIA PRODUKCJI W POLSKICH KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Szacowanie względnego ryzyka utraty funkcjonalności wyrobisk w rejonie ściany w oparciu o rozpoznane zagrożenia

METODY ROZPOZNAWANIA STANU AKTYWNOŚCI SEJSMICZNEJ GÓROTWORU I STRATEGIA OCENY TEGO ZAGROŻENIA

Zagrożenie tąpaniami w górnictwie polskim w 1999 roku

ZASTOSOWANIE GEOMETRII INŻYNIERSKIEJ W AEROLOGII GÓRNICZEJ

PL B BUP 12/13. ANDRZEJ ŚWIERCZ, Warszawa, PL JAN HOLNICKI-SZULC, Warszawa, PL PRZEMYSŁAW KOŁAKOWSKI, Nieporęt, PL

Sposób ciągłej i automatycznej oceny tłumienia przed frontem ściany wydobywczej na przykładzie kopalni Bobrek-Centrum

KONWERGENCJA WYROBISK CHODNIKOWYCH NA PODSTAWIE WYNIKÓW OBLICZEŃ NUMERYCZNYCH I ICH WERYFIKACJA POMIARAMI IN SITU**

ANALIZA WYPADKÓW ZWIĄZANYCH Z ZAGROŻENIEM METANOWYM W KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO W LATACH

WYKORZYSTANIE ATRYBUTÓW SEJSMICZNYCH DO BADANIA PŁYTKICH ZŁÓŻ

SPECYFIKA DEFORMACJI POWIERZCHNI DLA DZISIEJSZEGO POLSKIEGO GÓRNICTWA WĘGLA KAMIENNEGO. 1. Perspektywy i zaszłości górnictwa węgla kamiennego

Sejsmiczna ocena stanu górotworu na terenie wysadu solnego Inowrocław

PROFILAKTYKA W POKŁADACH METANOWYCH ZAGROŻONYCH SEJSMICZNIE

Tadeusz MAJCHERCZYK, Piotr MAŁKOWSKI, Zbigniew NIEDBALSKI Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Kraków

Dobór systemu eksploatacji

Przydatność metody georadarowej w rozwiązywaniu zagadnień geologiczno inżynierskich w górnictwie odkrywkowym

A U T O R E F E R A T

Charakterystyka parametrów drgań w gruntach i budynkach na obszarze LGOM

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Zagrożenie tąpaniami w polskich kopalniach węgla kamiennego i rud miedzi

Trapez dezintegracji skał spągowych jako metoda utrzymania gabarytów chodnika w warunkach KWK Piast

ZASTOSOWANIE METODY TOMOGRAFII ELEKTROOPOROWEJ DO LOKALIZACJI STRUKTUR KRASOWYCH

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Analiza warunków współpracy obudowy wyrobiska korytarzowego z górotworem w zależności od parametrów wykładki

Określanie błędów położeń wstrząsów górniczych lokalizowanych metodą kierunkową

Stan rozwoju aparatur sejsmicznych do zastosowań z zakresu geofizyki górniczej i inżynierskiej

Metody odmetanowania stosowane w polskich kopalniach węgla kamiennego

Doświadczenia PGG S.A. Oddział KWK Mysłowice-Wesoła w utrzymywaniu wyrobisk przyścianowych za frontem ścian 415 i 413 w pokładzie 416

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1. Fig 1 E21F 17/04 E21C 39/00

Karta dokumentacyjna naturalnego zagrożenia geologicznego działalność górnicza Deformacje nieciągłe

Informacja o zapaleniu metanu, pożarze i wypadku zbiorowym zaistniałych w dniu r. JSW S.A. KWK Krupiński

Karta dokumentacyjna naturalnego zagrożenia geologicznego działalność górnicza Deformacje nieciągłe

Zadanie 3. Dla poziomego reflektora rozmiary binu determinowane są przez promień strefy Fresnela. Promień strefy Fresnela dany jest wzorem:

PL B1. Sposób podziemnej eksploatacji pokładowych i pseudopokładowych złóż minerałów użytecznych BUP 07/04

DROGI lądowe, powietrzne, wodne 10/2008

2. Korozja stalowej obudowy odrzwiowej w świetle badań dołowych

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

Transkrypt:

Mat. Symp. str. 401 409 Andrzej TOR*, Piotr CHMIEL**, Zenon PILECKI***, Antoni JAKUBÓW*, Ryszard SKATUŁA**, Zbigniew SZREDER**, Jerzy KŁOSIŃSKI**** * Jastrzębska Spółka Węglowa S.A, Jastrzębie ** JSW KWK Jas-Mos, Jastrzębie *** AGH, Kraków; IGSMiE PAN, Kraków **** IGSMiE PAN, Kraków Kontrola efektywności strzelań torpedujących za pomocą profilowań sejsmicznych Streszczenie W artykule przedstawiono przykład kontroli efektywności strzelań torpedujących za pomocą profilowań sejsmicznych, jakie wykonano w KWK Jas-Mos w rejonie ściany 22a w pokładzie 510/1. Przedstawiono i omówiono wyniki trzech pomiarów profilowania prędkości fali P, które posłużyły do bardziej precyzyjnej lokalizacji kolejnych serii strzelań. Pokazano również możliwości interpretacji sejsmicznej pozwalającej wyznaczyć szerokość strefy spękań w ociosie chodnikowym. Podkreślono przydatność profilowania sejsmicznego w projektowaniu i ocenie skuteczności strzelań odprężających. 1. Wprowadzenie W ostatnich latach metoda profilowania sejsmicznego jest w mniejszym stopniu wykorzystywana do oceny skuteczności podjętych prac profilaktyki tąpaniowej. Związane jest to głównie z szerszym zainteresowaniem intensywnie rozwijającą się techniką tomografii sejsmicznej. Technika ta posiada niewątpliwe zalety związane z dużymi możliwościami pozyskiwania dodatkowych informacji o czynnikach mających wpływ na zagrożenie tąpaniami za pomocą obrazów sejsmicznych 2D/3D. Niemniej jednak technika profilowania sejsmicznego posiada zalety, których nie mają prześwietlania sejsmiczne. Niewątpliwie należy podkreślić możliwość pozyskania ilościowej oceny oddziaływania różnych czynników tąpaniowych w odniesieniu do konkretnego zagrożonego wyrobiska. Rozważając różne zagadnienia związane z zagrożeniem tąpaniami odnosi się je przede wszystkim do wyrobisk w celu oceny ryzyka utraty ich funkcjonalności i zagrożenia dla załogi górniczej. Istotna jest przy tym ocena stateczności dynamicznej i statycznej wyrobisk górniczych. Takie opisy można skonstruować wykorzystując wyniki profilowań sejsmicznych. Metoda profilowania sejsmicznego jest zdecydowanie szybsza i łatwiejsza do przeprowadzenia w porównaniu do tomografii sejsmicznej. Wprowadzenie do interpretacji nowoczesnych programów interpretacji fal refrakcyjnych umożliwia ocenę przebiegu granicy pomiędzy intensywnie spękaną strefą ociosową a calizną w pokładzie węgla. Należy również wspomnieć o zwiększeniu wiarygodności pomiarów sejsmicznych w wyniku zastosowania nowoczesnego sprzętu pomiarowego, który posiada możliwość zapisu z dynamiką 144 db oraz rozdzielczością 24 bitów. 401

A. TOR i in. Kontrola efektywności strzelań torpedujących za pomocą profilowań W pracy przedstawiono przykład takich pomiarów, które przeprowadzono w KWK Jas- -Mos w rejonie ściany 22a w pokładzie 510/1. Wykonano trzy serie profilowań sejsmicznych w okresie realizowanych strzelań torpedujących. Podstawowym celem tych strzelań było niszczenie struktury górotworu i wytworzenie dynamicznych obciążeń w bezpośrednim sąsiedztwie strefy uskokowej dla sprowokowania odprężeń górotworu. Istotnym zadaniem tych strzelań było też zmniejszenie i redystrybucja koncentracji naprężenia w bezpośrednim sąsiedztwie chodnika badawczego 22a. W tym przypadku wytworzenie większej strefy spękań spełnia funkcje większego tłumienia energii sejsmicznej wyzwalanej przy wstrząsach górotworu. 2. Warunki geologiczne w rejonie pomiarów Rejon pomiarowy znajdował się w chodniku badawczym ściany 22a w pokładzie 510/1 w partii Z3 w KWK Jas-Mos. Partia Z3 położona jest w zachodniej części niecki centralnej złoża po wschodniej stronie Nasunięcia Mszańskiego II. Roboty górnicze związane z eksploatacją ściany 22a w pokładzie 510/1 w partii Z3 prowadzone są pomiędzy poziomem 600 a poziomem 800 na głębokości około od 850 do 990 m, na zachód od strefy uskokowej związanej z Uskokiem Centralnym o zrzucie ok. 140 m. Pokład 510/1 posiada miąższość od 2,4 do 3,8 m. W pokładzie występują przerosty łupku ilastego o grubości do 0,2 m i wytrzymałości R c = 23,1 MPa. Węgiel pokładu 510/1 w rejonie ściany 22a posiada wytrzymałość R c = 9,0 10,3 MPa. Strop bezpośredni pokładu 510/1 stanowi łupek ilasty zapiaszczony o miąższości do 5,0 m i wytrzymałości R c = 39,5 MPa. W stropie zasadniczym występuje kompleks piaskowcowy z wkładkami zlepieńca o miąższości od 90 do 100 m i wytrzymałości na ściskanie R c = 62,4 92,1 MPa. Wymieniony kompleks zawiera także pozabilansowy pokład 506/1 o zmiennej miąższości od 0,0 m do około 2,0 m, który znajduje się około 50 m ponad pokładem 510/1. W odległości około 100 m nad pokładem 510/1 zalega pokład 505/1, który zaliczony jest do I stopnia zagrożenia tąpaniami. W stropie pokładu 505/1 zalegają generalnie łupki piaszczyste o miąższości do 7,0 m i wytrzymałości R c = 45 61 MPa. Powyżej zalega ponad 30 m warstwa piaskowca o wytrzymałości R c = 40 78 MPa. Poniżej w odległości około 35 m zalega pokład 510/2 łd. Miąższość pokładu 510/2 łd wynosi od 0,0 m do 3,0 m. We wschodniej części opisywanej partii występuje zanik pokładu. Pomiędzy pokładami 510/1 i 510/2 łd występuje łupek ilasty, zapiaszczony około 5-metrowej miąższości oraz około 30-metrowa warstwa piaskowca. Warstwy są pofałdowane, kąt upadu zmienia się w granicach od 2 do 19 / NW, N, NE, E i SE. W opisywanym rejonie występuje wiele uskoków tektonicznych o zrzutach od 0,2 m do 16,0 m, o przebiegu: N-S lub NNW-SSE. W rejonie eksploatowanej ściany 22a Z3 w pokładzie 510/1 występują krawędzie nadbudowy: pokład 505/1 w odległości ok. 100 m nad pokładem 510/1, pokład 502/1 w odległości ok. 180 m nad pokładem 510/1. Ponadto pokład 510/1 w partii Z3 zaliczony jest do IV kategorii zagrożenia metanowego, klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego i I stopnia zagrożenia wodnego. 402

3. Stan zagrożenia tąpaniami w rejonie badań Pokład 510/1 w rejonie ściany 22a zaliczony jest do III stopnia zagrożenia tąpaniami. Z ogólnej charakterystyki własności geomechanicznych pokładu 510/1 i skał otaczających oraz dotychczasowych doświadczeń kopalni z eksploatacji złoża w partii Z3 wynika, że wpływ na kształtowanie się naprężeń w górotworze, a zatem i zagrożenia tąpaniami w rejonie ściany 22a w pokładzie 510/1 w partii Z3 ma głównie występowanie w stropie pokładów 510/1, 505/1 i 502/1 grubych i zwięzłych warstw piaskowców o dużej wytrzymałości i zdolnych do kumulacji energii sprężystej. Do pozostałych czynników mających wpływ na kształtowanie zagrożenia tąpaniami w rejonie ściany 22a w pokładzie 510/1 należy zaliczyć: wytworzenie w wyniku dokonanej eksploatacji krawędzi nadbudowy pokładu 505/1 i 502/1, prowadzenie eksploatacji na głębokości od 850 do 990 m, występowanie w sąsiedztwie ściany 22a strefy uskokowej związanej z Uskokiem Centralnym o zrzucie około 140 m. Pokład 510/1 w partii Z3 posiada wartość energetycznego wskaźnika naturalnej skłonności węgla do tąpań W ET w granicach od 0,96 do 1,49, tj. pokład nieskłonny do tąpań, zaś wartość wytrzymałości R c wynosi od 9,0 MPa do 10,3 MPa. Z obserwacji sejsmologicznych prowadzonych przez Stację Geofizyki Górniczej KWK Jas-Mos wynika, że podczas eksploatacji: pokładu 505/1 ścianami 48 i 48a w partii Z3, który zalega w odległości około 100 m nad pokładem 510/1, w latach 2001 2004 zarejestrowano ogółem 2815 wstrząsów, w tym 4 wstrząsy o energii rzędu 10 5 J, 49 wstrząsów o energii rzędu 10 4 J, 1609 wstrząsów o energii rzędu 10 3 J i 1153 wstrząsy o energii rzędu 10 2 J; pokładu 510/1 ścianami 20, 21 i 22 w partii Z3, w latach 2003 2004 zarejestrowano ogółem 3015 wstrząsów, w tym 4 wstrząsy o energii rzędu 10 5 J, 60 wstrząsów rzędu 10 4 J, 1602 wstrząsów o energii rzędu 10 3 J i 1349 wstrząsów o energii rzędu 10 2 J. Podczas dotychczasowej eksploatacji ściany 22a w pokładzie 510/1 partia Z3 tj. od listopada 2005 r. do 15 kwietnia 2006 r. zarejestrowano ogółem 2560 wstrząsów, w tym 9 wstrząsów o energii rzędu 10 5 J, 132 wstrząsy o energii rzędu 10 4 J, 1311 wstrząsów o energii rzędu 10 3 J oraz 1108 wstrząsów o energii rzędu 10 2 J. 4. Metodyka i wyniki strzelań torpedujących Zgodnie z zaleceniami zespołów ds. tąpań na wybiegu ściany 22a z chodnika badawczego ściany 22a wykonywane są strzelania torpedujące w warstwach stropowych pokładu 510/1. W okresie do trzeciej serii profilowania sejsmicznego wykonano osiem strzelań torpedujących, przy czym strzelanie nr 7 i częściowo nr 8 wykonano z chodnika nadścianowego ściany 22a (tab. 4.1). Dla potrzeby strzelania torpedującego wiercono otwory o długości ok. 40 m i średnicy 95 mm. Otwory te były odchylone od poziomu w kierunku warstw stropowych pod kątem plus 35 stopni. Bliższe dane dotyczące ilości odpalanego MW oraz uzyskanego efektu sejsmicznego zamieszczono w tabeli 4.1. 403

A. TOR i in. Kontrola efektywności strzelań torpedujących za pomocą profilowań Tabela 4.1. Dane dotyczące strzelań torpedujących wykonanych w rejonie ściany 22a w pokładzie 510/1 Table 4.1. Data of torpedo shooting carried out in the 22a wall area, seam 510/1 Lp. Rodzaj strzelania Data, godzina Lokalizacja Ilość i rodzaj MW Czas wystąpienia i energia wstrząsu sprowokowanego Uwagi Skutki strzelania 1. 13.02.2006 r. godz. 12 18 w odległości 80 m i 100 m przed frontem ściany 12 15 51 E = 1,2 10 4 J 2. 16.02.2006 r. godz. 12 33 w odległości 150 m i 160 m 12 33 54 E = 5,2 10 3 J 3. 4. 5. 6. 7. 8. 24.02.2006 r. godz. 13 53 5.03.2006 r. godz. 19 10 14.03.2006 r. godz. 12 47 21.03.2006 r. godz. 12 30 29.03.2006 r. godz. 12 35 02.04.2006 r. godz. 19 06 w odległości 210 m i 220 m w odległości 100 m i 110 m w odległości 120 m i 130 m w odległości 220 m i 230 m Dwa otwory w ch.nadś. II śc.22a Z3 w odległości 115 m i 125 m Jeden otwór w ch.bad.śc.22a Z3 w odległości 120 m przed frontem ściany, jeden otwór w ch. nadś. II śc.22a Z3 w odległości 50 m przed frontem ściany 102 kg 102 kg 73 kg 13 53 11 E = 1,1 10 4 J 19 10 52 E = 7,6 0 3 J 12 47 10 E = 7,0 10 3 J 12 30 56 E = 8,3 10 3 J 12 38 10 E = 6,1 10 3 J 19 06 56 E = 7,7 10 3 J Roboty strzałowe nie spowodowały uszkodzeń wyrobisk korytarzowych ograniczających pole ściany 22a Z3 pokł. 510/1. Nie odnotowano również wzrostu zagrożenia pożarowego i metanowego. strzelanie torpedujące 5. Metodyka profilowań sejsmicznych 5.1. Zakres badań Pomiary sejsmiczne przeprowadzono w 3 etapach: 18 lutego, 18 marca i 8 kwietnia 2006 r. Pomiary przeprowadzono w chodniku badawczym pokładu 510/1, 22a, partia Z3, w ociosie zachodnim (parceli ściany). W każdym etapie wykonano 315 mb profili sejsmicznych (rys. 5.1). 404

Rys. 5.1. Szkic sytuacyjny z rejonu pomiarów profilowania sejsmicznego z zaznaczeniem położenia profili w rejonie ściany 22a w pokładzie 510/1 w KWK Jas-Mos Fig. 5.1. Scheme of seismic profiling surveys in the 22a wall area, seam 510/1, Jas-Mos hard coal mine 405

A. TOR i in. Kontrola efektywności strzelań torpedujących za pomocą profilowań 5.2. Metodyka pomiarowa Rozstawy posiadały długość 115 m i zakładkę 15 m, a odstęp między czujnikami geofonowymi wynosił 5 m. Falę sejsmiczną wzbudzano za pomocą udaru 5 kg młotem. Czujniki były zamocowane w specjalnie wykonanych kotwiach sztywno zamocowanych w ociosie. Punkty wzbudzania fali były położone na profilu w konfiguracji: z odstępem 5 m i 10 m od końców rozstawów oraz pomiędzy każdą parą geofonów. Sygnał próbkowano z taktem 0,125 ms. Czas rejestracji wynosił 0,5 sek, przy 5-krotnym składaniu. 5.3. Aparatura pomiarowa Pomiary przeprowadzono za pomocą 24-kanałowej aparatury sejsmicznej Geode produkcji USA. Aparatura ta składa się z jednostki centralnej współpracującej z laptopem w obu przypadkach zabezpieczonych pyłoszczelnie, odpornych na uderzenia i zawilgocenia. Aparatura ta charakteryzuje się dynamiką 144 db i rozdzielczością 24 bitów. Do pomiarów wykorzystano geofony o częstotliwości własnej 40 Hz produkcji Geospace, USA. System pomiarowy był obsługiwany za pomocą oprogramowania MGOS (Multiple Geode Operation System) firmy Geometrics Inc. produkcji USA. Dane zostały zapisane w formacie sejsmicznym SEG-2. 5.3. Metodyka interpretacji Zarejestrowane trasy sejsmiczne po sortowaniu i składaniu zostały przefiltrowane częstotliwościowo, a następnie wyznaczono czasy wejścia fali bezpośredniej i refrakcyjne (związanej z granicą calizny). Do przetwarzania danych wykorzystano program PickWin95, a interpretację sejsmiczną wykonano w programie Plotrefa. W programie interpretacyjnym do obliczenia modelu prędkościowego i głębokościowego ośrodka wykorzystano metodę czasu wzajemnego (reciprocal traveltimes method). Korekty modelu dokonano metodą analizy odwrotnej. Poprzez zmianę położenia granic modelu głębokościowego dopasowano hodografy obliczone do obserwowanych w taki sposób, aby średni błąd kwadratowy tego dopasowania był minimalny. W etapie interpretacji przyjęto dwuwarstwowy model ośrodka. Założono, że badany ośrodek zbudowany jest ze strefy spękań oraz calizny. W celu wyznaczenia anomalnych zmian prędkości fali P przyjęto prędkość fali odniesienia V PO = 2050 m/s obliczoną z empirycznego wzoru J. Dubińskiego (1989). Wielkość anomalii wyznaczono na podstawie skali opracowanej w Głównym Instytucie Górnictwa (tab. 5.1). Tabela 5.1. Sejsmiczna skala oceny skuteczności strzelań w skałach stropowych (Dubliński, Konopko 2000) Table 5.1. Seismic scale of estimation of shooting efficiency in the roof rocks Stopień skuteczności Charakterystyka skuteczności 406 Anomalia prędkości fali podłużnej A r [%] 0 brak ponad -5,0 1 słaba -5,0-10,0 2 średnia -10,0-15,0 3 duża poniżej -15,0

6. Wyniki i analiza profilowań sejsmicznych Na rysunku 6.1 przedstawiono zbiorczy wykres zmian prędkości fali podłużnej P obliczonej w kolejnych, trzech etapach pomiarów profilowania sejsmicznego, a na rysunku 6.2 pomierzony zasięg strefy spękań w chodniku badawczym 22a. Rys. 6.1. Wyniki trzech serii profilowania sejsmicznego wykonanych po strzelaniach torpedujących w chodniku badawczym 22a w pokładzie 510/1 w KWK Jas-Mos Fig. 6.1. Results of three series of seismic profiling carried out after torpedo shooting in the 22a gallery, seam 510/1 in the Jas-Mos hard coal mine Rys. 6.2. Wyniki pomiaru szerokości strefy spękań techniką profilowania sejsmicznego w chodniku 22a w pokładzie 510/1 w KWK Jas-Mos Fig. 6.2. Results of estimation of fracture zone width using seismic profiling in the 22a gallery, seam 510/1 in the Jas-Mos hard coal mine 6.1. I etap pomiarów Na początku profilu zaznaczają się dwie anomalne strefy A 2 i A 3 o obniżonych prędkościach fali P. Strefy te są wynikiem dwóch serii strzelań torpedujących, oznaczonych 407

A. TOR i in. Kontrola efektywności strzelań torpedujących za pomocą profilowań I i II, wykonanych od strony ociosu wschodniego chodnika, bliżej uskoku. Wielkości anomalii wg skali GIG wskazują na słabą skuteczność wykonanych strzelań. Na tym etapie badań przyjęto, że skuteczność ta powinna być większa przy wykonywaniu strzelań od strony ociosu zachodniego, przy parceli ściany 22a. Na dalszym odcinku profilu sejsmicznego występuje największa anomalia A 6, która może być efektem sumarycznego oddziaływania krawędzi pokładu 505/1 i strefy uskokowej przebiegającej wzdłuż chodnika badawczego. Na pozostałym odcinku profilu do jego końca występują strefy anomalne o niewielkim wzroście i spadku prędkości. Te skomplikowane zmiany prędkości prawdopodobnie są związane z odprężającym efektem wystąpienia w tym rejonie wielu wstrząsów od najsłabszych do energii 10E5 J. Globalną ocenę skuteczności strzelań torpedujących w kontekście podstawowego ich celu, tj. zruszenia struktury górotworu w bezpośrednim sąsiedztwie strefy uskokowej i tym samym zmniejszenia i redystrybucji koncentracji naprężenia w bezpośrednim sąsiedztwie chodnika badawczego 22a prowadzono poprzez obserwację występowania wstrząsów. Informacja w tym względzie wskazywała na grupowanie się raczej słabych wstrząsów o energii rzędu 10 2 J i 10 3 J a sporadycznie 10 4 J w rejonie strefy uskokowej. Istotną rolę spełniały też strzelania dla intensyfikacji spękań wokół chodnika badawczego. Pomiary profilowania sejsmicznego pozwoliły pokazać przebieg tej strefy w przekroju poziomym przez chodnik badawczy 22a od strony ociosu zachodniego (rys. 6.2). Interesującym jest fakt, że strefa spękań osiągała stosunkowo dużą szerokość do ok. 4 m. Wyniki I etapu profilowania sejsmicznego pokazały również, że istnieje możliwość zwiększenia efektywności odprężenia górotworu strzelaniami torpedującymi w rejonie chodnika badawczego 22a. 6.2. II etap pomiarów Na początku profilu na odcinku do ok. 80 m zaznacza się wyraźnie anomalna strefa o obniżonych prędkościach fali P. Wytworzenie tej strefy odprężenia można korelować z efektem strzelań torpedujących III i IV. W porównaniu z I serią można zauważyć spadek prędkości o około 6 8% (anomalie A 1, A 2 i A 3 na rysunku 6.1). Na odcinku profilu w rejonie krawędzi pokładu 505/1 prędkość fali wzrasta o około 8% (anomalia A 4-A 5) oraz nieznacznie maleje (anomalie A 6, A 7) w porównaniu z I serią pomiarów. Na dalszym odcinku profilu do jego końca występują strefy anomalne o niewielkim spadku i wzroście prędkości w przybliżeniu powtarzając przebieg z poprzedniego etapu pomiarowego. Generalnie, zmiany tych prędkości wskazują na złożony stan naprężeniowo-deformacyjny na końcowym odcinku profilu sejsmicznego. 6.3. III etap pomiarów Na początku profilu na odcinku do ok. 80 m potwierdza się w sposób wyraźny dotychczas stwierdzona strefa o obniżonych prędkościach fali P. Wykonane cztery serie strzelań torpedujących przyczyniły się do poszerzenia spękanej strefy górotworu wokół wyrobiska, którą można by nazwać strefą buforową dla tłumienia energii sejsmicznej. Strefa ta utrzymuje się od drugiej serii pomiaru sejsmicznego, pomimo systematycznego zbliżania się frontu ściany 22a. Świadczy to o stosunkowo trwałym efekcie odprężenia uzyskanym na tym odcinku chodnika. W skali GIG maksymalna wielkość anomalii wskazuje na słabe odprężenie. 408

W rejonie krawędzi pokładu 505/1 prędkość fali P wyraźnie wzrasta i jej przebieg na odcinku od ok. 80 m do końca profilu jest zbliżony do przebiegu z II serii pomiarowej. Wykonane na tym odcinku strzelania torpedujące VI i VIII spowodowały słabo zauważalne spadki prędkości fali P. Należy podkreślić, że w strefie tej koncentrują się też ogniska wstrząsów. 7. Podsumowanie Profilowania sejsmiczne pozwoliły wyznaczyć zmiany prędkości fali P, wynikające przede wszystkim ze zróżnicowanego stanu spękania pokładu węgla, w którym dokonano pomiaru oraz jego odprężenia w wyniku spękania otaczającego górotworu. Wyniki profilowań sejsmicznych wykonanych w rejonie ściany 22a w pokładzie 510/1 pokazały korzystne i zwiększające się odprężenie w sąsiedztwie chodnika badawczego 22a w wyniku wykonywania kolejnych serii strzelań torpedujących. Należy podkreślić, że efekt ten uzyskano pomimo wpływu zbliżającego się frontu ściany 22a na odległość około 30m oraz w warunkach oddziaływania krawędzi pokładu 505/1 i aktywnej strefy uskokowej przebiegającej wzdłuż chodnika badawczego 22a. Na odcinku profilu od 80 m do jego końca, na którym nie prowadzono strzelań torpedujących, utrzymuje się wyższy poziom prędkości fali P. Strefa ta wymaga dalszych ukierunkowanych działań profilaktycznych. W ogólnym ujęciu, na wielkość odprężenia w sąsiedztwie chodnika miały wpływ 2 czynniki: 1. spękania górotworu wytworzone przez procesy naprężeniowo-deformacyjne prowadzące do wstrząsów sprowokowanych strzelaniami torpedującymi oraz samoistnych wstrząsów, 2. spękania będące efektem bezpośredniego oddziaływania MW na skałę. Pomiary profilowania sejsmicznego pozwoliły na zobrazowanie zasięgu i wyznaczenie wielkości efektu odprężenia górotworu. Z przeprowadzonych badań wynika, że interesującą ocenę efektywności tego rodzaju strzelań można uzyskać dla strefy górotworu bezpośrednio otaczającej zagrożone tąpaniami wyrobisko. Przedstawiony przykład pokazuje przydatność metody profilowania sejsmicznego w projektowaniu i ocenie skuteczności strzelań torpedujących. Literatura [1] Dubiński J. 1989: Sejsmiczna metoda wyprzedzającej oceny zagrożenia wstrząsami górniczymi w kopalniach węgla kamiennego. Prace GIG. Seria dodatkowa. Katowice. [2] Dubiński J., Konopko W. 2000: Tąpania ocena, prognoza, zwalczanie. Wyd. GIG, Katowice. Monitoring of torpedo shooting efficiency using seismic profiling surveys An example of torpedo shooting efficiency monitoring in hard coal mine Jas-Mos in the seam 510/1, longwall 22a area has been presented. Results of three series of P-wave seismic profiling were described and discussed in the context of more précised location of succeeding torpedo shooting. Additionally, the possibilities of seismic interpretation used for fracture zone determination in the side wall were showed. Usability of seismic profiling in the designing and torpedo shooting efficiency assessment were emphasized. 409 Przekazano: 3 kwietnia 2006 r.