Krystyna STEC Aktywność sejsmiczna Górnośląskiego Zagłębia

Transkrypt

WARSZTATY 2007 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie
Materiały Warsztatów str. 395–410
Krystyna STEC
Główny Instytut Górnictwa, Katowice
Aktywność sejsmiczna Górnośląskiego Zagłębia Węglowego – 30 lat
ciągłej obserwacji przez Górnośląską Regionalną Sieć Sejsmologiczną
Streszczenie
Systematyczna obserwacja sejsmiczności indukowanej działalnością górniczą kopalń
w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym prowadzona jest od lat 50. XX w. 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 wstrząsów górotworu (energia sejsmiczna E  105 J) takie jak: data i czas
wystąpienia zjawiska, energia wstrząsu, magnituda, nazwa kopalni, współrzędne epicentrum.
Bank danych z lat 1974–2006 zawiera 65165 wstrząsów o energii E  105 J. Dane te
wykorzystywane są do badań związanych z szeroko pojętą analizą stanu zagrożenia tąpaniami
w kopalniach oraz oceną dynamicznych oddziaływań drgań wywoływanych wstrząsami na
powierzchniowe środowisko naturalne w GZW.
1. Wstęp
Rejon GZW należy do jednych z najbardziej aktywnych sejsmicznie obszarów górniczych
na świecie. Aktywność sejsmiczna mimo prowadzonej działalności górniczej nie występuje na
całym obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Epicentra wstrząsów górotworu grupują
się w kilku rejonach należących do różnych jednostek strukturalnych charakteryzujących się
stosunkowo głębokim zaleganiem pokładów węgla, występowaniem w ich otoczeniu mocnych
i grubych kompleksów piaskowcowych oraz silnie rozwiniętą tektoniką. Bank danych GIG
z okresu 1974–2006 zawiera 65165 wstrząsów o energii E  105 J. Poziom aktywności
sejsmicznej zależał głównie od warunków prowadzonej eksploatacji. W latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych ubiegłego wieku był bardzo wysoki. Występowało od 2000 do
blisko 4000 wstrząsów roczne, a od 1989 roku miała miejsce wyraźna, trwająca do 1995 roku,
tendencja zniżkowa. Od 1996 roku do 2006 występuje wzrost aktywności sejsmicznej.
Zjawisko zmniejszenia się ilości wstrząsów w latach dziewięćdziesiątych w porównaniu
z końcem lat siedemdziesiątych i latami osiemdziesiątymi ubiegłego stulecia można tłumaczyć
zmieniającą się wielkością wydobyciem węgla oraz szeroką profilaktyką tąpaniową.
W miarę upływu lat poglądy na temat przyczyn występowania aktywności sejsmicznej
zmieniały się. Na początku XX wysunięto hipotezę tektonicznego pochodzenia silnych
wstrząsów a w latach sześćdziesiątych występował pogląd, że przyczyną silnych wstrząsów
są naprężenia wywołane robotami eksploatacyjnymi oraz sumujące się naprężenia eksploatacyjne i tektoniczne występujące w tych samych partiach górotworu. Pod koniec lat
395
K. STEC – Aktywność sejsmiczna Górnośląskiego Zagłębia Węglowego …
dziewięćdziesiątych. nastąpiło połączenie obu poglądów. Wyodrębniono na podstawie badań
dotyczących powtarzalności silnych zjawisk sejsmicznych i mechanizmu ognisk wstrząsów
grupę wstrząsów słabszych energetyczne, które występowały w sąsiedztwie czynnych frontów
eksploatacyjnych i charakteryzowały się eksplozyjnym lub implozyjnym typem mechanizmu
ognisk. Drugą grupą zjawisk są wstrząsy wysokoenergetyczne o charakterze regionalnym,
powstające na wskutek współdziałania naprężeń eksploatacyjnych i tektonicznych często
w większych odległościach od wyrobisk górniczych.
Ostatnio prowadzone badania wykazały występowanie zależności lineamentów – linii
interpretowanych na podstawie zdjęć satelitarnych z wysokoenergetyczną sejsmicznością –
wektorami par wstrząsów (Pilecka 2006). Lineamenty, wg niektórych badaczy odzwierciedlają
ruchy neotektoniczne podłoża, których efekt uwidacznia się na osadach młodszych, a to może
mieć wpływ na powstawanie bardzo silnych wstrząsów górotworu.
2. Rys historyczny rozwoju obserwacji sejsmologicznej GZW
Pierwsze stacje sejsmiczne na obszarze GZW powstały na w latach dwudziestych XX
wieku i ich głównym celem była obserwacja sejsmiczności rejonów górniczych i określenie
jej związku z tąpaniami w kopaniach (Wierzchowska 1961). W okresie 1929–1944 oraz
1947–1965 na obszarze GZW działało 5 stacji sejsmicznych z rejestracją optyczną w ramach
tzw. systemu regionalnego. W 1965 uruchomiono 3 stacje w obrębie kopalni Miechowice
i stworzono system regionalno-kopalniany dający początek rozwojowi kopalnianych stacji
sejsmologicznych.
Od 1969 roku ma miejsce systematyczne zwiększanie się liczby stacji kopalnianych do 43
maksymalnie w latach osiemdziesiątych. Równolegle z rozwojem sieci kopalnianych
modernizowana była sieć regionalna, dla której ważnym momentem był rok 1973, kiedy to
założono Górnośląską Regionalną Sieć Sejsmologiczną wyposażoną w angielską aparaturę
sejsmologiczną Racal Thermionic (Wierzchowska 1981). Do 1998 roku był to system
analogowy z zapisem sejsmogramów na taśmie magnetycznej, a następnie system cyfrowy
(aparatura polska AS-2 i SEJSGRAM wykonana w GIG) polegający na progowym wyzwalaniu zjawisk sejsmicznych.
Górnośląska Regionalna Sieć Sejsmologiczna jako jedyne stanowisko badawcze dostarcza
kompleksowej informacji o sejsmiczności obszaru Górnego Śląska. Od ponad 30 lat rejestracje
GRSS stanowią źródło informacji dla prowadzenia banku danych o wstrząsach górotworu
o energii sejsmicznej E  105 J na Górnym Śląsku. Należy podkreślić, że poziom tej
sejsmiczności jest wysoki i stanowi zagrożenie bezpieczeństwa pracy załóg górniczych
pracujących pod ziemią (tzw. tąpania) a drgania wywoływane na powierzchni są źródłem dużej
uciążliwości dla lokalnej społeczności a często są przyczyną materialnych uszkodzeń
w obiektach budowlanych i infrastrukturze technicznej. Dane pomiarowe z GRSS są bezcennym źródłem informacji dla naukowców zajmujących się sejsmicznością rejonu i badających problemy tąpań w kopalniach. Rozwiązanie licznych problemów bezpieczeństwa
pracy w aspekcie zagrożenia sejsmicznego wymaga wsparcia w postaci rzeczywistych i kompletnych pomiarów wstrząsów górotworu.
Pomimo bardzo dużego rozwoju kopalnianych sieci sejsmicznych istnieje wiele zagadnień,
których rozwiązanie wymaga obserwacji wstrząsów w oparciu o scentralizowany, regionalny
system rejestracji, a mianowicie:
396
 uzyskanie danych do badań podstawowych nad przyczyną powstawania wstrząsów
(badanie mechanizmu ognisk wstrząsów, określenie fizycznych parametrów ognisk wstrząsów, charakterystyka i przebieg radiacji sejsmicznej, wyznaczenie funkcji tłumienia,
określenie modelu sejsmogeologicznego GZW).
 kontrola sejsmiczności w GZW (rola nadrzędna w stosunku do sieci kopalnianych),
 obserwacja sejsmiczności kopalń nieposiadających własnych sieci sejsmicznych,
 analiza danych w celu statystycznej prognozy sejsmiczności,
 doskonalenie sejsmologicznych kryteriów oceny stanu zagrożenia tąpaniami,
 analiza ryzyka sejsmicznego dla infrastruktury powierzchniowej,
 badanie obciążeń dynamicznych na wyrobiska podziemne,
 monitorowanie zagrożenia sejsmicznego w obszarze Górnego Śląska,
 bezpieczne projektowanie zabudowy na terenach sejsmicznych,
 prowadzenie banku danych o sejsmiczności Górnego Śląska (kontynuacja bazy z lat poprzednich)
3. Poglądy na przyczyny rozwoju aktywności sejsmicznej GZW
Poglądy na temat przyczyn występowania aktywności sejsmicznej zmieniały się na
przestrzeni lat w miarę rozwoju obserwacji sejsmologicznych związanych z doskonaleniem
aparatury pomiarowej i metod obserwacyjnych. Na początku XX wieku wielu badaczy
wysunęło hipotezę tektonicznego pochodzenia silnych wstrząsów, która nie była oparta na
systematycznych badaniach tego zagadnienia, ale na przypuszczeniach wiążących budowę
tektoniczną GZW i duże natężenie zarejestrowanych wówczas wstrząsów. Jak podaje
Wierzchowska (1961) niemieccy naukowcy (Knochenhauer 1912; Kampers 1930; Lindenmann
1930) na podstawie obserwacji natężenia i zasięgu wstrząsów na Górnym Śląsku, z którymi
wystąpiły tąpania w kopalniach wyrazili pogląd, że na Górnym Śląsku występują ruchy
tektoniczne i związane z nimi trzęsienia ziemi powodujące tąpnięcia w kopalniach.
Tektoniczną przyczynę występowania wstrząsów na Śląsku, w oparciu na ówczesnych
obliczeniach głębokości ich ognisk wynoszących około 10 km, podaje również Janczewski
(1955). Zwolennikiem hipotezy tektonicznego pochodzenia wstrząsów był Budryk (1955).
Opierając swoje poglądy na obliczeniach Janczewskiego twierdził, że na Górnym Śląsku wiele
katastrofalnych tąpań spowodowane było przez wstrząsy pochodzenia tektonicznego
lokalizowane na głębokości 10 km, na której na pewno nie zaznacza się wpływ robót
górniczych. W prowadzonych w latach przedwojennych w Głównym Instytucie Górnictwa
badaniach opierano się na poglądach Janczewskiego i Budryka. W okresie powojennym
najważniejszym problemem występującym w tamtym okresie było jednoznaczne określenie
zależności pomiędzy występowaniem wstrząsów górotworu i tąpnięć i związanej z tym genezy
wstrząsów (Wierzchowska 1961, 1962, 1968).
Rozwiązanie tego zagadnienia uzyskano dopiero w latach sześćdziesiątych, po zwiększeniu
zakresu obserwacji oraz wprowadzeniu aparatury o wyższym standardzie technicznym
(sejsmografy elektrodynamiczne SK-58 i SU-59 z rejestracją optyczno-galwanometryczną).
Wierzchowska (1961, 1962) wyklucza tektoniczną przyczynę występowania wstrząsów jako
naturalnych trzęsień ziemi i podaje dwie alternatywy. Alternatywa pierwsza zakłada, że
przyczyną silnych wstrząsów są naprężenia wywołane robotami eksploatacyjnymi. Mogą to
być wstrząsy powstające w wyniku załamywania się sztywnych skał nad wyrobiskami
górniczymi lub wstrząsy związane z eksplozywnym rozpadem znajdującej się pod
397
wzmożonym ciśnieniem calizny węglowej. Wg drugiej alternatywy przyczyną najsilniejszych
wstrząsów na Górnym Śląsku są sumujące się naprężenia eksploatacyjne i tektoniczne
występujące w tych samych partiach górotworu. Naprężenia tektoniczne rozumiane były nie
jako naprężenia związane z dawnymi erami geologicznymi, ale jako naprężenia pochodzące od
aktualnie aktywnych sił tektonicznych. W dalszych latach Wierzchowska opierając się
zarówno o wyniki obliczeń jak i obserwacje zasięgu odczuć silnych i słabych zjawisk na
powierzchni stwierdziła, że dominującą rolę w powstawaniu wstrząsów odgrywają jednak
naprężenia eksploatacyjne. Badania prowadzone w kolejnych latach wykazały, że istnieją
jednak przesłanki, aby w przypadku najsilniejszych wstrząsów oddalonych od bezpośrednich
frontów eksploatacyjnych, dopatrywać się wpływów tektonicznych (Teisseyre 1972). Połączenie obu poglądów na temat przyczyn wstrząsów górniczych nastąpiło w wyniku badań
dotyczących powtarzalności silnych zjawisk sejsmicznych, które wykazały, że empiryczne
rozkłady ekstremalnych energii kopalnianych zjawisk sejsmicznych mają charakter
skomplikowany (Kijko 1982; Drzęźla i in. 1984). Otrzymane wyniki wykazały, że wstrząsy
górotworu generowane są dwoma różnymi grupami przyczyn. Pierwsza grupa odpowiedzialna
jest za niskoenergetyczną składową rozkładu, druga generuje składową wysokoenergetyczną.
Na podstawie przemieszania zmiennych losowych analizowanych rozkładów ekstremalnych
stwierdzono tzw. bimodalny charakter wstrząsów. Jak podaje Kijko (Kijko i in. 1986) otrzymana w wyniku analiz bimodalność rozkładów ma swoją przyczynę w różnych procesach
fizycznych zachodzących w ognisku wstrząsu – mówi się o różnych „mechanizmach
generujących wstrząsy”. Składowa niskoenergetyczna rozkładu jest wynikiem rozładowania
naprężeń wywołanych bezpośrednio eksploatacją górniczą, a składowa wysokoenergetyczna
jest wynikiem współdziałania naprężeń górniczych z naprężeniami tektonicznymi, istniejącymi
w górotworze.
Rozważania teoretyczne potwierdziła analiza czasowo przestrzenna kilkudziesięcioletniego
zbioru danych z archiwum Górnośląskiej Regionalnej sieci Sejsmologicznej. Na podstawie
analizy położenia ognisk w względem frontów eksploatacyjnych i struktur tektonicznych
wyodrębniono dwa rodzaje sejsmiczności tzw. górniczej i górniczo-tektonicznej. Pierwszy typ
zjawisk bezpośrednio związany z prowadzoną działalnością górniczą występuje w sąsiedztwie
czynnych wyrobisk górniczych i zależy od cyklu eksploatacyjnego danego wyrobiska. Są to
zjawiska słabsze energetyczne występujące w bliskich odległościach od frontu robót
górniczych. Drugi rodzaj sejsmiczności powstaje w wyniku wspólnego działania czynników
górniczych i tektonicznych. Są to wstrząsy wysokoenergetyczne powstające na wskutek
współdziałania naprężeń eksploatacyjnych i tektonicznych często w większych odległościach
od wyrobisk górniczych. Występują w rejonach stref uskokowych i są odczuwalne przez
ludność na powierzchni na dużym obszarze, a w niektórych przypadkach powodują
uszkodzenia budynków.
Prowadzone systematycznie od lat 90. ubiegłego wieku badania mechanizmu ognisk
wstrząsów metodą inwersji tensora momentu sejsmicznego stworzyły w tym zakresie szanse na
bardziej jednoznaczne potwierdzenie faktu występowania różnych typów ognisk wstrząsów,
a więc na udowodnienie istnienia zjawiska modalności sejsmiczności górniczej na innej drodze
(Gibowicz i in. 1996a, 1996b; Wiejacz, Ługowski 1997; Stec 1999, 2005). Parametry charakteryzujące mechanizm ogniska wstrząsu są wielkościami, które dobrze charakteryzują procesy
geomechaniczne zachodzące w ognisku wstrząsu. Posiadają one wyraźny związek z lokalną
budową geologiczną i warunkami górniczymi kształtowanymi przez sytuację górniczą oraz
parametry techniczne eksploatacji.
398
Tensor momentu sejsmicznego składa się z części izotropowej i części dewiatorycznej.
Składowa izotropowa odpowiada zmianom objętościowym w ognisku (eksplozja lub implozja)
a część dewiatoryczna może opisywać jednoosiowe ściskanie lub rozciąganie (skompensowany
liniowy dipol wektorowy) oraz procesy ścinania (podwójna para sił). W zależności od
procentowej ilości poszczególnych składowych tensora momentu sejsmicznego ustala się
dominujący typ procesu w ognisku wstrząsu odpowiedzialny za jego zaistnienie. Na tej
podstawie wstrząsy sejsmiczne podzielono ogólnie na dwie grupy. Pierwsza grupa
charakteryzuje się eksplozyjnym lub implozyjnym typem mechanizmu ognisk, są to wstrząsy
słabsze energetyczne i zlokalizowane były w sąsiedztwie czynnych frontów eksploatacyjnych.
Mechanizm ognisk tych wstrząsów odzwierciedla procesy związane z destrukcją pokładu lub
bezpośredniego jego otoczenia (Goszcz 1988; Wiejacz 1995a, 1995b; Dubiński, Stec 1995;
Stec, Drzewiecki 2000; Stec 2005). Najczęstszym typem mechanizmu ognisk w drugiej grupie
wstrząsów jest mechanizm poślizgowy normalny z zaznaczającym się poziomym przesunięciem w ognisku wstrząsu. Azymuty płaszczyzn rozrywu i ich upady dla tych zjawisk
korelują się z rozciągłością i upadem uskoków, w pobliżu których zlokalizowane były ogniska
wstrząsów. Zależności te pozwalają wnioskować, że przyczyną tych zjawisk jest współdziałanie naprężeń tektonicznych istniejących w analizowanym obszarze z naprężeniami
wywołanymi pracami górniczymi (Sagan i in. 1996; Dubiel 1996; Zuberek i in. 1997; Idziak
i in. 1997; Mutke i in. 1997; Dubiński i in. 1999; Dubiński, Stec 2000).
Przykład korelacji mechanizmu ognisk wstrząsów z kierunkiem rozciągłości uskoku
kłodnickiego i uskoków towarzyszących pokazują badania przeprowadzone w kopalni
Halemba (Dubiński i Stec 2001).
Potwierdzenie zależności występowania tego typu zjawisk od czynnika tektonicznego dają
badania prowadzone przez Jurę (1995,1996), gdzie na podstawie metod strukturalno-geomorfologicznych oraz szczegółowego badania wstrząsów górotworu w strefach uskokowych
zostało odtworzone pole naprężeń wzdłuż młodych uskoków. Wg tych badań w północnej
części uskoku kłodnickiego występuje młodoalpejskie naprężenie tektoniczne, które warunkuje
charakter indukowanych przez eksploatację górniczą wstrząsów górotworu występujących na
tej strukturze tektonicznej. Mechanizm ognisk silnych wstrząsów typu poślizgu pionowego po
rozciągłości, która korelowalna jest z rozciągłością uskoku kłodnickiego wskazuje, że wpływ
na powstanie tych wstrząsów ma relaksacja naturalnych resztkowych naprężeń tektonicznych
nagromadzonych w tej strefie. Stan naprężeń interpretowany na podstawie badań mechanizmów wstrząsów wysokoenergetycznych odpowiada układowi, jaki występował podczas
formowania się Zagłębia (Teper 1998). W powstawaniu zjawisk sejsmicznych indukowanych
przez górnictwo mogą mieć udział składowe poziome i składowa pionowa pola naprężeń
tektonicznych. Za główne współczesne struktury sejsmogeniczne uznano dwie brzeżne
hipotetyczne nieciągłości przebiegającej równoleżnikowo strefy granicznej między segmentami masywu górnośląskiego – blokiem Bytomia i blokiem centralnym. Na północy jest to
nieciągłość pod osią synkliny Bytomia, a na południu – nieciągłość w rejonie uskoku
kłodnickiego.
Prawidłowości powstawania silnych wstrząsów oraz wskazanie procesów tektonicznych
mogących prowadzić do ich generowania przedstawia publikacja oparta o dziesięcioletnie
badania obejmujące aktywność sejsmiczną, tektonikę i geodynamikę obszaru GZW oraz
parametry eksploatacji górniczej (Idziak i in. 1999). Wykazano, że rozkład silnych wstrząsów
w GZW ma nielosowy charakter, czego przejawem jest skupianie się silnych wstrząsów w
pewnych ograniczonych obszarach oddzielonych obszarami asejsmicznymi. Charakterystyczny
399
jest również wydłużony kształt obszarów występowania silnych zjawisk, co nie można
wytłumaczyć założeniem o tylko eksploatacyjnym pochodzeniu wstrząsów. Analiza fraktalna
silnych wstrząsów dla całego GZW wykazała, że epicentra silnych wstrząsów powstające
w różnych okresach układają się w określony zbiór fraktalny. Przyczyny ich powstawania
musza mieć charakter długookresowy w przeciwieństwie do procesów generowania słabych
wstrząsów, związanych bezpośrednio z robotami górniczymi (Mortimer, Lasocki 1996).
Kolejną cechą silnych wstrząsów w Zagłębiu wynika z analizy kierunkowych relacji pomiędzy
ogniskami kolejnych zjawisk sejsmicznych (Lasocki, Idziak 1998). Epicentra kolejnych
występujących po sobie wstrząsów są związane wyraźnymi zależnościami kierunkowymi,
zarówno gdy występują w tym samym skupisku, jak i należą do różnych skupisk. Takie
zależności przestrzenno-czasowe silnych wstrząsów autorzy tłumaczą jako efekt procesów
dynamicznych zachodzących na skalę regionalną. Bezpośrednią przyczyną najsilniejszych
zjawisk sejsmicznych w badanej przez autorów części GZW jest naruszenie równowagi
naprężeniowej w wyniku działalności górniczej górotworu z równoczesnym wpływem
tektoniki uskokowej. Występuje współdziałanie naprężeń tektonicznych i naprężeń wywołanych eksploatacją górniczą. Stan naprężeń górotworu odtworzony z analizy mechanizmów
wysokoenergetycznych wstrząsów i układ odkształceń górotworu uformowany podczas
najmłodszej orogenezy wynikający z analizy strukturalnej cechują się wzajemnym podobieństwem. Przeprowadzone badania oparte na analizie fraktalnej przestrzennego rozmieszczenia uskoków i epicentrów wstrząsów wykazały, że charakter zróżnicowania rozkładów
przestrzennych zjawisk sejsmicznych może być wynikiem generowania wstrząsów w rejonach
uskoków nadprzesuwczych, odwzorowujących w kompleksie karbońskim wgłębne przemieszczenie poziome na dyslokacjach głównych.
Badania przeprowadzone w ostatnich latach oparte o zdjęcia satelitarne wykazały, że może
występować zależność linii interpretowanych na podstawie zdjęć satelitarnych – lineamentów
z wysokoenergetyczną sejsmicznością – wektorami par wstrząsów (Pilecka 2006). Może to
odzwierciedlać ruchy neotektoniczne podłoża, o blokowej budowie, których następstwem
mogą być najsilniejsze wstrząsy górotworu (E  108 J).
4. Charakterystyka aktywności sejsmicznej w GZW
Górnośląska Regionalna Sieć Sejsmologiczna od ponad 30 lat prowadzi obserwację
aktywności sejsmicznej GZW. Na podstawie uzyskiwanych sejsmogramów opracowywany jest
komputerowy bank danych zawierający podstawowe parametry sejsmologiczne wstrząsów
górotworu o energii sejsmicznej E  105 J. Należą do nich data i czas wystąpienia zjawiska,
energia wstrząsu, magnituda, nazwa kopalni, współrzędne epicentrum.
W latach 1950–1973 zarejestrowanych zostało około 350 zjawisk sejsmicznych o energii
E  106 J (Paszta i in. 1950–1970). Mimo niepełnego zbioru rejestrowanych wstrząsów, ze
względu na niedoskonałość działającej wówczas sieci sejsmologicznej, o poziomie występującego zjawiska może jednak świadczyć ilość występujących wówczas tąpnięć i zawałów,
których w tych latach było od kilkudziesięciu do nawet 400 rocznie. Modernizacja sieci, która
nastąpiła w 1974 roku umożliwiła obniżenie dolnej granicy rejestracyjnej do energii E  105 J
oraz zwiększenie dokładności lokalizacji ognisk wstrząsów.
Bank danych z lat 1974–2006 zawiera ponad 65165 wstrząsów o energii E  105 J – rozkład
energetyczno-ilościowy wstrząsów górotworu oraz liczbę tąpnieć w latach 1977–2006
400
przedstawia rys. 4.1 a rozkład ognisk wstrząsów latach 1974–2006 o energii E  108 J oraz
rozmieszczenie stanowisk Górnośląskiej Regionalnej rys. 4.2.
50
3500
Wstrząsy
Tapnięcia
Liczba wstrząsów
3000
28
2500
22
2000 20 20
1500
1000
27
14
13
15
35
25
18
15 16
13 14
8
10
20
12
15
7
5
2 2
2 2
4 4 4 3
3 3
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
500
0
40
30
21
17
45
Liczba tąpnięć
4000
10
5
0
Czas
Rys.4.1. Rozkład liczby wstrząsów i tąpnięć w GZW w latach 1977–2006
Fig 4.1. Distribution of the number of mine tremors and the rockbursts from the USCB
for the years 1977–2006
Poziom aktywności sejsmicznej w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych ubiegłego
wieku w GZW był bardzo wysoki. Występowało od 2000 do blisko 4000 wstrząsów górotworu
roczne, wśród których kilkadziesiąt zjawisk charakteryzowało się energią sejsmiczną E  107 J.
Średnia liczba tąpnięć w tym okresie wynosiła ponad 20. Od 1989 roku miała miejsce wyraźna
trwająca do 1995 roku tendencja zniżkowa w ilości występujących wstrząsów (około 550
zjawisk rocznie). Od 1996 do 2003 roku obserwuje się wzrost liczby wstrząsów górotworu.
Poziom aktywności sejsmicznej w okresie 1996 – 2006 ulegał zmianom. Od 1997 do 2003
roku wykazywał wzrost, jednak w 2004 roku zaznaczył się wyraźny spadek ilości zjawisk
o energii E  105 J – wystąpiły tylko 973 wstrząsy. Natomiast w 2005 roku wystąpiło 1451
wstrząsów, a w 2006 roku – 1172 zjawiska.
Zjawisko zmniejszenia się ilości wstrząsów w porównaniu z latami osiemdziesiątymi
ubiegłego stulecia można tłumaczyć zmniejszającym się wydobyciem węgla oraz szeroką
profilaktyką tąpaniową obejmującą dobór odpowiednich systemów i metod eksploatacji oraz
sposobu kierowania stropem a także odprężanie górotworu przez stosowanie metod aktywnych
(strzelania wstrząsowe, nawadnianie pokładów, ukierunkowanie hydroszczelinowanie
(Dubiński, Konopko 2000).
Aktywność sejsmiczna jak widać na rys. 4.2 nie występuje na całym obszarze śląskiego
Zagłębia Węglowego. Epicentra wstrząsów górotworu występują w rejonach należących do
różnych jednostek strukturalnych charakteryzujących się stosunkowo głębokim zaleganiem
pokładów węgla, występowaniem w ich otoczeniu mocnych i grubych kompleksów
piaskowcowych oraz silnie rozwiniętą tektoniką. Do każdego z tych rejonów przypisano
kopalnie eksploatujące w danym obszarze. Wyszczególniono podział na sześć rejonów
401
geologicznych z przypisaniem im poszczególnych obszarów górniczych. W okresie 1977–2006
poszczególne kopanie zmieniały nazwy oraz następowało ich łączenie.
Rys. 4.2. Rozkład ognisk wstrząsów o energii E  108 J w okresie 1977–2006 oraz rozmieszczenie
stanowisk Górnośląskiej Regionalnej Sieci Sejsmologicznej
Fig.4.2. Distribution of seismic events of energy E  108 J for the period 1977–2006 and distribution of
seismic station of Upper Silesian Regional Seismic Network
Wyszczególnione rejony są następujące:
1. Niecka bytomska – kopalnie: Bobrek, Miechowice, Centrum, Szombierki, Powstańców
Śląskich,, ZG Jadwiga (dawniej Pstrowski), Grodziec i Rozbark, Andaluzja, Julian aktualnie
Piekary
2. Południowe skrzydło siodła głównego – kopalnie: Katowice, Kleofas (dawniej Gotwald),
Mysłowice, Wieczorek, Wesoła (dawniej Lenin), Wujek, Staszic, Zabrze, Bielszowice,
Halemba, Makoszowy, Pokój, Wawel, Wirek, Śląsk, Sośnica.
3. Północne skrzydło siodła głównego – kopalnie: Polska, Barbara Chorzów, Siemianowice.
4. Niecka kazimierzowska – kopalnie: Kazimierz Juliusz i Niwka Modrzejów, Porąbka-Klimontów (dawniej Czerwone Zagłębie)
5. Niecka główna – kopalnie: Czeczott, Piast, Ziemowit, Jaworzno,
6. Niecka jejkowicka i sfałdowania w rejonie Jastrzębia – kopalnie: Anna, Jas-Mos, Marcel,
Rymer, 1 Maja, Rydułtowy, Pniówek i Zofiówka.
402
W niecce bytomskiej aktywność sejsmiczna występowała w następujących kopalniach:
Andaluzja, Bobrek, Centrum, Grodziec, Julian, Miechowice, Szombierki, Piekary Powstańców
Śląskich, Rozbark, Pstrowski. Rysunek 4.3 przedstawia liczbę wstrząsów i energię sumaryczną
oraz energie średnią dla poszczególnych kopalń. Niecka bytomska należała pod koniec lat 70.
i w latach 80. ubiegłego wieku do rejonów o wysokiej aktywności sejsmicznej. Największa
ilość wstrząsów wystąpiła w okresie 1977–1985 – ponad 15 000 wstrząsów), a następnie
wystąpiła tendencja zniżkowa związana z wyłączeniem poszczególnych kopalń z eksploatacji. Od 1990 roku aktywność znacznie zmalała, gdyż wystąpiło w tym okresie około 550
wstrząsów. Ogółem w tym rejonie wystąpiło prawie 25380 wstrząsów o łącznej energii sumarycznej wynoszącej 2,71010 J. Po dwa wstrząsy o najsilniejszej energii rzędu 109 J
wystąpiły w kopalni Szombierki (w latach 1981 i 1984) i w kopalni Pstrowski (1979, 1980)
oraz jeden w kopalni Miechowice (1993). W tym rejonie wystąpiło 21 wstrząsów rzędu 108 J,
głównie w latach 80.
Energia sumaryczna
Energia średnia
3691
700
Szombierki
Rozbark
531
Pstrowski
Powstańców
Śl.
Piekary
25
Miechowice
25
Julian
111
Jadwiga
1531
1
Grodziec
980
Centrum
19
Brzeziny
40
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
Liczba wstrząsów
14444
3285
Bobrek
1.0E+10
1.0E+09
1.0E+08
1.0E+07
1.0E+06
1.0E+05
1.0E+04
1.0E+03
1.0E+02
Andaluzja
Energia, J
Liczba wstrząsów
NIECKA BYTOMSKA
1977-2006
Rys. 4.3. Zestawienie liczby wstrząsów, energii sumarycznej i energii średniej
w niecce bytomskiej w okresie 1977–2006
Fig. 2.3. Summary of the number of mine tremors and their total and average energy from the Bytom
Syncline during the period 1977–2006
Kopalnie eksploatujące w rejonie siodła głównego podzielono na:
południowe skrzydło siodła głównego – rejon katowicki to kopalnie: Katowice, Kleofas
Mysłowice, Wieczorek, Wesoła, Wujek, Staszic,
 południowe skrzydło siodła głównego – rejon rudzko-zabrzański z kopalniami: Bielszowice,
Halemba, Makoszowy, Pokój, Wirek, Śląsk, Sośnica, Knuów.
 północne skrzydło siodła głównego – kopalnie: Wawel, Polska, Barbara Chorzów, Siemianowice.

403
Najwyższą aktywnością sejsmiczną rejon katowicki charakteryzował się w latach
1977–1980 oraz 1982–1987. Łącznie w okresie 1977–2006 wystąpiło w tym rejonie ponad
6000 wstrząsów górotworu o energii sumarycznej wynoszącej 9,6 109 J (rys. 4.4.). W latach
70. i 80. najbardziej aktywnymi sejsmicznie kopalniami były kopanie Kleofas, Katowice,
Wujek a od 1980 roku kopalnie Staszic i Wesoła. W tym rejonie wystąpił w latach 80. jeden
wstrząs rzędu 109 J w kopalni Kleofas i 8 wstrząsów rzędu 108 J.
Drugim wyszczególnionym rejonem siodła głównego to rejon rudzko-zabrzański.
Charakteryzował się on najwyższą aktywnością sejsmiczną w całym analizowanym okresie
1977–2006. Wystąpiło w tym czasie 13 750 wstrząsów o energii sumarycznej wynoszącej
3,8 1010 J. Dane w tym zakresie przedstawia rys. 4.5. Kopalnie Halemba, Zabrze, Bielszowice
i Śląsk w zasadzie przez cały okres 1977–2006 charakteryzowały się takim samym poziomem
sejsmiczności. W kopalni Śląsk wystąpiły 3 wstrząsy rzędu 10 9 J w latach 1983, 1984 i 1985
oraz jeden w kopalni Halemba w roku 1993. W tym rejonie wystąpiło 14 wstrząsów rzędu
108 J głównie w kopalniach Bielszowice, Śląsk i Wirek.
Północne skrzydło siodła głównego – kopalnie Wawel, Polska, Barbara Chorzów, Siemianowice. Rysunek 4.6 przedstawia zestawienie ilości wstrząsów, energii sumarycznej i średniej
w okresie 1977–2006. Aktywność sejsmiczna w rym rejonie występowała tylko do końca 1993
roku, ponieważ znajdujące się tu kopalnie zostały wyłączone z eksploatacji. Rejon ten
charakteryzował się bardzo niską aktywnością sejsmiczną gdyż wystąpiło tylko około 740
wstrząsów sejsmicznych w całym analizowanym okresie o energii sumarycznej wynoszącej
4,7·108 J. Maksymalna energia sejsmiczna w tym rejonie była rzędu 10 7 J.
SIODŁO GŁÓWNE - rejon katow icki
1977-2006
Energia sumaryczna
Liczba wstrząsów
1400
770
1000
800
358
291
242
150
600
252
400
200
Staszic
Wujek
Wesoła
Wieczorek
Mysłowice
Kleofas
0
w siodle głównym – rejon katowicki w okresie 1977–2006
Fig. 4.4. Summary of the number of mine tremors and their total and average energy
from the Main Saddle – Katowice area during the period 1977–2006
404
Liczba wstrząsów
1200
832
Katowice
Energia, J
Energia średnia
1.0E+10
1.0E+09
1.0E+08
1.0E+07
1.0E+06
1.0E+05
1.0E+04
1.0E+03
1.0E+02
SIODŁO GŁÓWNE - rejon rudzko zabrzański
1977-2006
Energia sumaryczna
Liczba wstrząsów
1.0E+08
1.0E+06
369
27
Knurów
Makoszowy
Pokój
88
Sośnica
2886
657
Śląsk
Bielszowice
1.0E+02
2844
1680
Wirek
1021
Halemba
1.0E+04
4182
Zabrze
Energia, J
1.0E+10
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
Liczba wstrząsów
Energia średnia
w siodle głównym – rejon rudzko-zabrzański w okresie 1977–2006
from the Main Saddle – Ruda-Zabrze area during the period 1977–2006
SIODŁO GŁÓWNE- rejon chorzow ski
1977-2006
Energia sumaryczna
Energia średnia
Liczba wstrząsów
500
400
300
189
200
54
10
100
Siemianowice
Polska
Barbara
Chorzów
0
w siodle głównym – rejon chorzowski w okresie 1977–2006
from the Main Saddle – Chorzów area during the period 1977–2006
405
Liczba wstrząsów
1.0E+09
1.0E+08
1.0E+07
1.0E+06
1.0E+05
1.0E+04
1.0E+03
1.0E+02
Wawel
Energia, J
483
W niecce kazimierzowskiej wyszczególniono kopalnie Sosnowiec, Porąbka-Klimontów
(dawniej Czerwone Zagłębie), Kazimierz Juliusz, Niwka Modrzejów. Ogółem w tym rejonie
wystąpiło około 1320 wstrząsów (rys. 4.7.) o energii sumarycznej 2,6 ·109 J. Najwyższą
aktywność sejsmiczną odnotowano w kopalni Porąbka-Klimontów do 1994 roku. Po 1994 roku
aktywność sejsmiczna w tym rejonie była bardzo niska, gdyż wystąpiło tylko około 25 wstrząsów. Maksymalna energia sejsmiczna w tym rejonie była rzędu 10 7 J.
NIECKA KAZIMERZOWSKA
Energia sumaryczna
1977-2006
Energia średnia
Liczba wstrząsów
1400
1000
800
600
229
118
400
53
200
Liczba wstrząsów
1200
Porąbka
Klimontów
Sosnowiec
Niwka
Modrzejów
Juliusz
0
Kazimierz
Energia, J
1323
1.0E+10
1.0E+09
1.0E+08
1.0E+07
1.0E+06
1.0E+05
1.0E+04
1.0E+03
1.0E+02
w niecce kazimierzowskiej w okresie 1977–2006
from the Kazimierz Syncline area during the period 1977–2006
Aktywność sejsmiczna w niecce głównej rozpoczęła się w drugiej połowie lat 80. i była
następstwem eksploatacji w kopalniach Czeczott, Piast, Ziemowit, Jaworzno. W okresie
1982–2006 wystąpiło prawie 4000 wstrząsów o energii sumarycznej wynoszącej 7,4 ·109 J. W tym
rejonie wystąpił jeden wstrząs rzędu 109 J w kopalni Czeczott w 1992 roku i cztery rzędu 108 J
(kopalnia Ziemowit – dwa zjawiska w 1985 i 1986 roku, kopalnia Piast – jeden wstrząs w 1983
roku, kopalnia Jaworzno – jeden w 1987 roku). Rys. 4.8 przedstawia ogólne zestawienie ilościowo-energetyczne dla tego rejonu.
Niecka jejkowicka i sfałdowania w rejonie Jastrzębia jest to rejon, w którym wyszczególniono kopalnie Anna, Jas-Mos, Marcel, Rymer, 1 Maja, Rydułtowy, Zofiówka. Jest to rejon
o średnim poziomie aktywności sejsmicznej, która nasiliła się od 1990 roku. W okresie
1977–2006 wystąpiło ponad 3040 wstrząsów (rys. 4.9) o energii sumarycznej 4,2 ·109 J.
Maksymalna energia sejsmiczna w tym rejonie była rzędu 10 8 J (wstrząs w 2005 r.). Najaktywniejszą sejsmicznie kopalnią w tym rejonie jest kopalnia Rydułtowy.
406
NIECKA GŁÓWNA
1977-2006
Energia sumaryczna
1699
1209
627
441
Jaworzno
Czeczott
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Liczba wstrząsów
Liczba wstrząsów
Ziemowit
1.0E+10
1.0E+09
1.0E+08
1.0E+07
1.0E+06
1.0E+05
1.0E+04
1.0E+03
1.0E+02
Piast
Energia, J
Energia średnia
w niecce głównej w okresie 1977–2006
from the Main Syncline area during the period 1977–2006
NIECKA JEJKOWICKA I SFAŁDOWANIA
W REJONIE JASTRZĘBIA
Energia średnia
1977-2006
2
7
Rymer
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
w niecce jejkowickiej i sfałdowań Jastrzębia w okresie 1977–2006
from the Jejkowice Syncline and the Jastrzębie folding area during the period 1977–2006
407
Liczba wstrząsów
47
Moszczenica
Marcel
1809
Zofiówka
610
Rydułtowy
116
Jas-Mos
Liczba wstrząsów
1.0E+10
1.0E+09
1.0E+08
1.0E+07
1.0E+06
1.0E+05
1.0E+04
450
1.0E+03
1.0E+02
Anna
Energia, J
Energia sumaryczna
5. Podsumowanie
Przedstawiona charakterystyka aktywności sejsmicznej w Górnośląskim Zagłębiu
Węglowym oparta na ciągłym monitoringu Górnośląskiej Regionalnej Sieci Sejsmologicznej
GIG wykazała wysoki jej poziom, o czym świadczy zarówno liczba wstrząsów jak i ich
energia. Najaktywniejszym rejonem przez cały analizowany okres okazał się rejon uskoku
kłodnickiego w siodle głównym. Drugim rejonem była niecka bytomska do momentu
występowania tam wzmożonej eksploatacji górniczej, czyli do 2000 r. Można stwierdzić, że
poziom aktywności sejsmicznej zależał głównie od warunków prowadzonej eksploatacji.
Zjawisko zmniejszenia się ilości wstrząsów w latach dziewięćdziesiątych w porównaniu
z końcem lat siedemdziesiątych i latami osiemdziesiątymi ubiegłego stulecia można tłumaczyć
zmieniającą się wielkością wydobyciem węgla oraz szeroką profilaktyką tąpaniową,
obejmującą dobór odpowiednich systemów i metod eksploatacji, a także odprężanie górotworu
przez stosowanie metod aktywnych (strzelania wstrząsowe, nawadnianie pokładów, ukierunkowanie hydroszczelinowanie i inne (Dubiński, Konopko 2000). W kopalniach zlikwidowanych sejsmiczność nie występowała, natomiast w pozostałych po roku 2000 nasilała się w miarę pogorszenia się warunków wydobycia (zwiększanie głębokości eksploatacji, eksploatacja
w strefach uskokowych, filarach ochronnych, resztkach).
Literatura
[1] Budryk W. 1955: Skutki wstrząsów w kopalniach górnośląskich. Arch. Górn. i Hutn. 2, 227–290.
[2] Drzęźla B., Mendecki A., Marcela E. 1984: Wpływ warunków górniczych na kształtowanie się
aktywności sejsmicznej na przykładzie KWK Miechowice, Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sc.,
M-6 (176), 377–383.
[3] Dubiel R. 1966, The mechanisms of Mining Tremors from Śląsk Coal Mine Area. Acta Montana,
ser. A, no. 100, 27–34.
[4] Dubiński J., Stec K. 1995: Określenie zagrożenia sejsmicznego w oparciu o mechanizmy ognisk
wstrząsów górniczych. Publ. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sc., M-19 (281), 57–71.
[5] Dubiński J., Stec K. 2000: Modalność sejsmiczności górniczej w świetle badań mechanizmu
ognisk wstrząsów, Wyd. Wydz. Geol., Geof. i Och. Śr. AGH, Kraków, 331–334.
[6] Dubiński J., Stec K. 2001: Relationship between focal mechanism parameters of mine tremors and
local strata tectonics. [W:] Dynamic rock mass response to mining. Red. G. Van Aswegen, R.J.
Durrheim, W. D. Ortlepp., The South African Institute of Mining and Metallurgy, Johannesburg,
113–118.
[7] Dubiński J., Wierzchowska Z. 1973: Metody obliczeń energii wstrząsów górotworu na Górnym
Śląsku, Główny Instytut Górnictwa, Katowice.
[8] Dubiński J., Konopko W. 2000: Tąpania, ocena, prognoza, zwalczanie, Główny Instytut
Górnictwa, Katowice.
[9] Dubiński J., Mutke G., Stec K. 1999: Rozwiązania w sejsmologii górniczej poprawiające
efektywność oceny stanu zagrożenia sejsmicznego. [W:] Geologia t.25, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków, 45–58.
[10] Gibowicz S. J. 1984: The mechanism of large mining tremors in Poland. In. proc. 1 st Int. Symp. on
Rockbursts and Seismicity in Mines, red. P. Gay, R. Wainwright, SAIMM Kelvin House,
Johannesburg, 107–120.
[11] Gibowicz S. J. 1996a: Relations between source mechanism and the ratio of the S over P wave
energy for seismic events induced by mining. Acta Montana, ser. A, no. 9 (100), 7–15.
[12] Gibowicz, S. J., Domański, B., Wiejacz, P. 1996b: The focal mechanism and source parameters of
seismic events induced by mining. Acta Montana, ser. A, no. 10 (102), 1–18.
408
[13] Goszcz A. 1997. The influence of tectonic stresses on the seismic hazard in Polish cioal mine.
[W:] Rockbursts and seismicity in the mines, red. S. J. Gibowicz, S. Lasocki, Balkema/Rotterdam/
Brookfield, 219–221.
[14] Idziak A.F., Teper L. Zuberek W.M. 1999: Sejsmiczność a tektonika Górnośląskiego Zagłębia
Węglowego. Wyd. Uniw. Śląskiego, Katowice.
[15] Idziak A.F., Teper L. Zuberek W.M., Sagan G., Dubiel L. 1997: Mine tremor mechanisms used to
estimate the stress field near the deep rooted fault in the Upper Silesian Coal Basin. [W:]
Rockbursts and Seismicity in the Mines, red. S. J. Gibowicz, S. Lasocki, Balkema/Rotterdam/
[16] Janczewski E. 1955: Trzęsienia ziemi na Górnym Śląsku. Arch. Górn. i Hutn. 2, 205–225.
[17] Jura D. 1995. The Young-Alpine morphotectonics of the Silesian Carpathian. Foredeep and the
recent geodynamics of the Upper Silesian Coal Basin. Techn. Posz. Geol., Geosynoptyka i Geotermia, nr 3, 13–21.
[18] Jura D. 1999. Young-Alpine Kłodnica Fault scarps of the metacarpathian in the Silesian Upland.
Techn. Posz. Geol., Geosynoptyka i Geotermia, nr 1, 52–56.
[19] Kijko A. 1982: A modified form of the first Gumbel distribution: model for the occurence of large
earthquakes. Part II – Estimation of parameters. Acta Geophys. Pol. 2, 148–159.
[20] Kijko A. 1986: Bimodalny charakter ekstremalnych rozkładów zjawisk sejsmicznych w kopalniach, Publ. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sc., M-8 (191), 91–101.
[21] Knochenhauer E. 1912: Erderschütterungen und Bergschaden. Zeit. f. d. Berg-Hutt und Solinenwesen.
[22] Lasocki S., Idziak A.F. 1998: Dominant directions of epicentre distribution of regional mining induced
seismicity series in Upper Silesian Coal Basin. Pageophs.
[23] Lindenmann A. 1930: Gebirgsschläge und Bodenerschütterungen im Westoberschlesischen
Steinkohlenbezirk. Zeit. f. d. Berg-H und Sollinenwesen.
[24] Mortimer Z., Lasocki S. 1996: Variation of the fractal dimension of epicentre distribution in the
mining induced seismicity. Acta Montana, ser. A, no. 100, 73–82.
[25] Mutke G., Stec K. 1997: Seismicity in the Upper Silesian Coal Basin, Poland. Strong regional
seismic events. [W:] Rockbursts and Seismicity in the Mines, red. S. J. Gibowicz, S. Lasocki,
Balkema/Rotterdam/Brookfield, 213–219.
[26] Paszta E. Udziela B., Wierzchowska Z. 19501970: Najsilniejsze wstrząsy górotworu na Górnym
Śląsku, nr 114, Główny Instytut Górnictwa, Katowice.
[27] Pilecka E. (red.) 2006: Związek lineamentów z sejsmicznością indukowaną na terenach górniczych Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, IGSMiE PAN, Kraków.
[28] Stec K. 2005: Charakterystyka mechanizmu ognisk wstrząsów górniczych z obszaru GZW.
Wiadomości Górnicze, nr 4.
[29] Stec K. 1999: Analiza mechanizmów ognisk wstrząsów górniczych występujących w GZW. [W:]
Geomechaniczne i sejsmologiczne modele ognisk wstrząsów górniczych, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków, 53–73.
[30] Stec K. 2001: Rozwój i wykorzystanie Górnośląskiej Regionalnej Sieci Sejsmologicznej. [W:]
Badania geofizyczne w kopalniach, Wydawnictwo IGSMiE PAN, Kraków, 179–183.
[31] Stec K., Drzewiecki J. 2000: Relationship between mine tremor focal mechanism nd local mining
and geological conditions. Acta Montana, ser. A, no. 16 (118), 189–202.
[32] Teisseyre R. 1972: Badania sejsmologiczne w rejonach eksploatacji górniczej. [W:] Mat. Symp.
„Problemy geodynamiki i tąpań. PAN”, 1, Kraków, 56–74.
[33] Teper L. 1998: Wpływ nieciągłości podłoża karbonu na sesjmotektonikę północnej części
Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Wyd. Uniw. Śląskiego, Katowice.
[34] Wiejacz, P. 1995a: Source mechanisms of seismic events induced at Ziemowit coal mine:
comparison with mining information. Publ. Inst. Geoph. Pol. Acad Sc., M-19, 15–32.
[35] Wiejacz, P. 1995b: Moment tensor for seismic events from Upper Silesian coal mines, Poland.
[W:] Mechanism of Jointed and Faulted Rocks, red. H. P. Rossmanith, Balkema/Rotterdam/
[36] Wiejacz, P., Ługowski, A. 1997: Effects of geological and mining structures upon mechanism of
seismic events at Wujek coal mine, Katowice, Poland. [W:] Rockbursts and Seismicity in Mines,
red. S. J. Gibowicz, S. Lasocki, Balkema/Rotterdam/Brookfield, 27–30.
409
[37] Wierzchowska Z. 1961: Przyczyny wstrząsów na Górnym Śląsku, Komunikat 268, Główny
Instytut Górnictwa, Katowice
[38] Wierzchowska Z. 1962: Nowe poglądy na pochodzenie wstrząsów ziemi na Górnym Śląsku,
Przegląd Górniczy, nr 7–8, 418–422.
[39] Wierzchowska Z. 1968: Zagraniczne metody sejsmiczne do badania tąpań, Przegląd Górniczy,
nr 9, 458–463.
[40] Wierzchowska Z. 1981: Regionalna Sieć Mikrosejsmologiczna na Górnym Śląsku, Przegląd
Górniczy, nr 5, 222–228.
[41] Zuberek W. M., Teper L., Idziak A. F., Sagan G. 1997: Seismicity and tectonics in the Upper
Silesian Coal Basin, Poland. [W:] Proc. XIII Int. Congress on Carboniferous – Permian. Prace
Państw. Inst. Geol. 157, 199–207.
Seismic activity of the Upper Silesian Coal Basin – 30 years of the continued seismic
observations by Upper Silesian Regional Seismic Network
The USCB area is one of the most seismically active mining areas in the world. Systematic
observations of the mining-induced seismicity 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. Despite an incomplete data set from the
seismic network (considered inefficient by present day standards), a relationship between
rockburst and roof fall occurrences (ranging from several dozen or so to 400 a year) was
concluded. The modernization of the network that started in 1974, allowed lowering of the
recording threshold of seismic energy to E 105 J and enhanced the accuracy of mine tremor
source location. 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.
Przekazano: 31 marca 2007 r.
410

Krystyna STEC Aktywność sejsmiczna Górnośląskiego Zagłębia

Transkrypt

Podobne dokumenty

wstępny raport z doświadczeń z lekami psychozomimetycznymi w

MaxguaRD Buty oCHRonnE

lunarglide+3 nike

mio mivue 538 - SFT Computers

Elżbieta PILECKA*, Krystyna STEC** Analiza związku wysokoener