Materiały konferencyjne SEP 1993 - tom 2

Underground Exploitati(Mi School '93 2. Założenia metody badawczej Metoda sejsmiczna zaliczana jest, obok sejsmologii i sejsmoakustyki, do podstawo- wych metod wyprzedzającego rozpoznania stanu zagrożenia tąpaniami i z uwagi na swoje cechy informatywności i technologiczności jest niezwykle {wydatną w rozwiązywaniu zadań geomechanicznych związanych z zagrożeniem tąpaniami. Na podstawie licznych badań laboratoryjnych i polowych wykazana została stosun- kowo dobra zgodność kinematycznych i dynamicznych parametrów fal sprężystych rozchodzących się w górotworze z jego strukturą. Traktując ją jako cechę materii będącą odzwierciedleniem działających na nią obciążeń można dążyć do ich oceny i określenia ich rozkładu poprzez ukierunkowane badania w tym przypadku techniką sejsmiczną. W szczególności problem dotyczy pól naprężeń tworzących się w górotworze pod- danym wpływom eksploatacji i wskutek tego deformowanym. Parametry kinematyczne i dynamiczne fal sejsmicznych są pochodną lepkosprężystych własności ośrodka, których zmienność w czasie i przestrzeni wskazuje na nieliniowość relacji naprężenie - od- kształcenie materiału skalnego. Tak więc np. prędkości fal sejsmicznych są jednoznaczną funkcją chwilowych wartości modułów ą)rężystych a ich zmienność pod wj^ywem naprężeń można opisać zależnością: dv = k [1 - exp(-ms)] (1) gdzie: dv - zmiana prędkości, s ^ naprężenie, k, m - stałe. Funkcja ta wynika z założenia, że wzrost naprężeń powoduje wykładniczy spadek mikro- i makropOTOwatości ośrodka, a tym samym wzrost prędkości rozchodzenia się fal sejsmicznych w szkielecie skalnym. Zbliżone jakościowo relacje otrzymuje się poprzez rozwiązanie tego proWemu w ramach nieliniowej teorii sprężystości, w której rozpatruje się równania ruchu uwzględniające pierwotny tensor naprężeń. Jedną z konsekwencji przyjęcia za słuszną zależności (1) jest zmiana znaku składowej wyrażenia dv przy zmianie znaku składowych tensora naprężeń. Przyjmując Sng (d)= +1 przy ściskaniu i Sng (d)= - 1 przy rozciąganiu, stwierdzamy przyrost łub spadek prędkości odpowiadający tym przypadkom. W ramach modelu ośrodka lepkosprężystego dobra zgodność relacji v = f(s) nie implikuje w oczywisty sposób zgodności funkcji v(t) oraz s(t) /t - czas/ i ogólnie rzecz biorąc znajomość rozkładu funkcji v(t) w interwale (O, t) nie pozwala jednoznacznie określić rozkładu funkcji s(t). Tym niemniej wyrażenie typu: V = (1 + K) s gdzie : K - operator Volterra'y (2) 18 Tom II