Materiały konferencyjne SEP 2021

Zdecydowanie lepszym i tańszym sposobem do rozpoznania górotworu i oceny zmienności naprężeń jest wykorzystanie prędkości rozchodzących się w nim fal sejsmicznych wzbudzanych naturalnymi wstrząsami, które zazwyczaj występują w pobliżu miejsc koncentracji naprężeń lub odpalanymi ładunkami wybuchowymi. W celu uniezależnienia rozpoznania pola naprężenia w górotworze od wstrząsów, ich rozkładu i ewentualnych błędów lokalizacji autorzy zaproponowali, skonstruowali oraz wstępnie prze-ba- dali quasi ciągły, impulsowy, tani i łatwy w użyciu wzbudnik fali sejsmicznej WZB Typ 2. Iskro- bezpieczny, pneumatycznie sterowany wzbudnik WZB Typ 2 wykorzystywany będzie do wy- znaczania prędkości rozchodzenia się fali sejsmicznej od miejsca jej wywołania do miejsca re- jestracji przez czujniki geofonowe rozmieszczone w obrębie ściany wydobywczej. Pozwoli to uniknąć stosowania procedur związanych z użyciem małych ładunków wybuchowych w kopal- niach metanowych. 2. STAN AKTUALNY ROZWOJU SYSTEMÓW SEJSMICZNYCH DO OCENY ZAGROŻENIA TĄPANIAMI Z WYKORZYSTANIEM METOD AKTYWNYCH STOSOWANYCH NA BIEŻĄCO W ostatnich latach w rozwoju systemów sejsmicznych do oceny zagrożenia tąpaniami w pod- ziemnych zakładach górniczych obserwuje się dążenie do wdrażania aktywnych metod sejsmicz- nych szczególnie w rejonach ścian wydobywczych, gdzie to zagrożonych jest znaczące. Prace w tym kierunku zainicjowane zostały skonstruowaniem, wdrożeniem i przebadaniem w latach 2000– 2003 w KWK Bielszowice w ramach projektu PCZ–003–20 realizowanego w Rudzkiej Spółce Węglowej wspólnie z Centrum EMAG, Centrum Mechanizacji i Automatyzacji Górnictwa KO- MAG i Głównym Instytutem Górnictwa GIG systemu pt. „System monitorowania i wizualizacji oraz sterowania procesem pracy kompleksu ścianowego w restrukturyzowanych kopalniach wę- gla kamiennego”. Opracowano wówczas pierwszy w Polsce system do kontroli i klasteryzacji zjawisk dynamicznych w stropie [2] i system GEOTOMO do określania względnych zmian na- prężeń przed frontem ściany wydobywczej z wykorzystaniem organu urabiającego kombajnu [3]. Nowe możliwości funkcjonalne tych systemów umożliwiły dokonywanie na bieżąco oceny zagrożenia tąpaniami. Kolejnym krokiem rozwoju było opracowanie, w latach 2014–2016 sys- temu pt.” Innowacyjne metody i system do oceny zagrożenia tąpaniami na podstawie probabi- listycznej analizy procesu pękania i geotomografii online” o akronimie INGEO [4]. Prototyp niekomercyjny systemu INGEO, przeznaczony był do oceny zagrożenia tąpaniami w kopalni, w szczególności w rejonie ściany wydobywczej. System stanowił kontynuację rozwoju znanych i stosowanych w górnictwie systemów: sejsmicznego ARA-MIS M/E i sejsmoakustycznego ARES-5/E. Cechowały go nowe, innowacyjne technologie (cyfrowa transmisja sejsmoaku- styczna, światłowodowy dołowy koncentrator pomiarowy). Systemy wyposażone były również w narzędzia do sejsmicznej tomografii pasywnej [5]. Uzyskana nowa jakość rejestrowanych da- nych stanowiła odpowiedź na rozwijające się trendy na świecie w wykorzystaniu systemów sejsmoakustycznych (mikrosejsmicznych) do monitorowania rejonu wyrzutów gazów [6] oraz przebiegu hydroszczelinowania. W projekcie INGEO podjęto również próbę rozszerzenia funk- cjonalności systemu pomiarowego o nowe rodzaje czujników (deformacji, naprężeń, położenia kombajnu) oraz aktywnego wzbudnika sejsmicznego WZB Typ 1. Zasadniczą niedogodnością zaprojektowanego wzbudnika były waga oraz duże rozmiary, co zniechęcało potencjalnych użytkowników od jego stosowania i wdrożeń. Dla utrzymania koncepcji systemu i dalszego doskonalenia podjęto zasadnicze działania upraszczając jego konstrukcję i zmniejszając jego rozmiar i wagę, kierując się doświadczeniami