PL214059B1 - Method for determination of cumulated seismic energy emitted from a longwall in a mine and the average value of the absorption coefficient of this energy in the coal seam in front of the longwall - Google Patents
Method for determination of cumulated seismic energy emitted from a longwall in a mine and the average value of the absorption coefficient of this energy in the coal seam in front of the longwallInfo
- Publication number
- PL214059B1 PL214059B1 PL388311A PL38831109A PL214059B1 PL 214059 B1 PL214059 B1 PL 214059B1 PL 388311 A PL388311 A PL 388311A PL 38831109 A PL38831109 A PL 38831109A PL 214059 B1 PL214059 B1 PL 214059B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- longwall
- energy
- seismic
- absorption coefficient
- cumulated
- Prior art date
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims description 5
- 230000001955 cumulated effect Effects 0.000 title claims description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 11
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 206010011376 Crepitations Diseases 0.000 description 1
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wyznaczania skumulowanej energii sejsmicznej emitowanej ze ściany wydobywczej w kopalni i średniej wartości współczynnika absorpcji tej energii w pokładzie węgla, przed frontem ściany, dla oceny zmian zagrożenia tąpaniami.The subject of the invention is a method of determining the cumulative seismic energy emitted from a mining longwall in a mine and the average value of the absorption coefficient of this energy in the coal seam, in front of the longwall, for the purpose of assessing changes in the rock burst hazard.
W zagrożonych tąpaniami kopalniach węgla kamiennego obligatoryjnie działają sieci sejsmoakustyczne, obserwujące zdarzenia zwane impulsami lub trzaskami, powstające w procesie pękania skał wskutek ciśnień w górotworze, przy czym jedna sieć obserwuje jedną ścianę wydobywczą. Zmiany energii emitowanej w kolejnych okresach czasu ΔΤ, w procesie pękania skał, a także zmiany wartości współczynnika γ absorpcji tej energii są skorelowane z naprężeniami w skałach i informują o zmianach zagrożenia sejsmicznego w obserwowanej ścianie. Każdy geofon sieci sejsmoakustycznej mierzy w każdym kolejnym okresie czasu ΔΤ, na przykład w kolejnych godzinach lub ośmiogodzinnych zmianach, skumulowany w tym okresie, wzmocniony i zmodyfikowany strumień energii, zwany powszechnie energią umowną EU fal sejsmicznych propagujących w otoczeniu tego właśnie geofonu. Wskutek tego sieć złożona z kilku geofonów mierzy w każdym okresie czasu ΔΤ kilka różnych wartości energii umownej EU, co utrudnia poprawną, jednoznaczną ocenę zmian zagrożenia. Energia umowna EU, w otoczeniu geofonu, nie jest jednak energią „fizyczną” E emitowaną ze ściany w procesie pękania skał wskutek ciśnień górotworu. Energia „fizyczna” E jest jedna w danym okresie czasu ΔΤ i to ona jest potrzebna do oceny zmian zagrożenia tąpaniami. Bezpośredni pomiar energii „fizycznej” E nie jest dotychczas możliwy. Do wyznaczenia energii „fizycznej” E konieczna byłaby znajomość energii umownej EU i współczynnika γ absorpcji energii „fizycznej” E. Znany z polskiego zgłoszenia nr P.378797 sposób wyznaczania współczynnika absorpcji zakłada, że większość źródeł fal występuje w rejonie skrzyżowania chodnika przyścianowego ze ścianą wydobywczą i że, gdy sieć sejsmoakustyczna składa się z dwóch czujników, to oba czujniki zainstalowane są w tym samym chodniku przyścianowym w określonej odległości od skrzyżowania. Wyznaczenie więc tym sposobem współczynnika absorpcji, a następnie wykorzystanie go do ustalenia energii „fizycznej” E doprowadziłoby do błędnych ocen zagrożenia tąpaniami. Zatem standardowy sposób postępowania w sejsmoakustyce nie umożliwia ustalenia obu wartości: E i γ równocześnie.In hard coal mines threatened with rock bursts, seismic-acoustic networks are obligatory, observing events called pulses or crackles, arising in the process of rock fracture as a result of pressures in the rock mass, with one network observing one mining wall. Changes in the energy emitted in successive periods of time ΔΤ in the process of rock fracture, as well as changes in the value of the γ coefficient of energy absorption are correlated with stresses in the rocks and inform about changes in the seismic hazard in the observed face. Each geophone of a seismic-acoustic network measures in each successive period of time ΔΤ, for example in successive hours or eight-hour shifts, the enhanced and modified energy flux accumulated in this period, commonly known as the contract energy EU of seismic waves propagating in the vicinity of this geophone. As a result, a network composed of several geophones measures several different values of the contracted energy EU in each time period ΔΤ, which makes it difficult to correctly and unambiguously assess the changes in the threat. The contracted energy EU, in the vicinity of the geophone, is not, however, the "physical" energy E emitted from the wall in the process of rock fracture due to rock mass pressures. The "physical" energy E is one in a given period of time ΔΤ and it is needed to assess the changes in the risk of rock bursts. A direct measurement of the "physical" energy E is not yet possible. In order to determine the "physical" energy E, it would be necessary to know the contracted energy EU and the γ coefficient of the absorption of "physical" energy E. The method of determining the absorption coefficient known from the Polish application No. P.378797 assumes that most of the wave sources occur in the area of the intersection of the longwall with a longwall and that, when the seismic-acoustic network consists of two sensors, both sensors are installed in the same longwall walkway at a predetermined distance from the intersection. Determining the absorption coefficient in this way, and then using it to determine the "physical" energy E would lead to erroneous assessments of the risk of rock bursts. Thus, the standard procedure in seismoacoustics does not allow for the determination of both E and γ values simultaneously.
W sposobie wyznaczania skumulowanej energii sejsmicznej emitowanej ze ściany wydobywczej w kopalni i średniej wartości współczynnika absorpcji tej energii w pokładzie węgla, przed frontem ściany, według wynalazku, obserwuje się zdarzenia sejsmoakustyczne w danym obszarze i okresowo odczytuje się wartość energii umownej EU skumulowanej w czasie ΔΤ. Korzystnie, wartość energii umownej EU przyjmuje się za czas równy czasowi skrawania na danej zmianie roboczej lub w ciągu doby z wydobyciem, zarejestrowanej przez geofony standardowej sieci sejsmoakustycznej lub sieci równoważnej. Geofony te są zainstalowane w znanych odległościach od frontu ściany, co najmniej po jednym w każdym z dwóch chodników przyścianowych. Rozwiązując następnie układ znanych z fizyki, co najmniej dwóch równań wiążących zmierzone energie umowne EU z nieznanymi wartościami energii sejsmicznej E emitowanej ze ściany i współczynnika γ absorpcji, oblicza się wartość skumulowanej w okresie ΔΤ energii sejsmicznej E i średnią wartość współczynnika γ absorpcji, przed frontem ściany.In the method of determining the cumulative seismic energy emitted from a longwall in a mine and the average value of the absorption coefficient of this energy in the coal seam, in front of the longwall front, seismic events in a given area are observed and periodically the value of the contracted energy EU cumulated in time ΔΤ is read. Preferably, the value of the contracted energy EU is taken as the time equal to the cutting time on a given working shift or during a day with production, recorded by geophones of a standard seismic-acoustic network or an equivalent network. These geophones are installed at known distances from the face of the wall, at least one in each of the two longwall galleries. Then, by solving the system of at least two equations known from physics, linking the measured contracted energies EU with the unknown values of the seismic energy E emitted from the longwall and the γ absorption coefficient, the value of the seismic energy E accumulated in the period ΔΤ and the average value of the absorption γ coefficient, in front of the longwall front .
Sposób według wynalazku umożliwia dokładne, prawie natychmiastowe i co istotne, równoczesne ustalenie średniej wartości energii sejsmicznych E, które wystąpiły w ścianie w okresie ΔΤ oraz średniej wartości współczynnika γ absorpcji, przed frontem tej ściany. Pozwala to na niezwłoczne podjęcie działań prewencyjnych w przypadku otrzymania wyników dowodzących zwiększenia zagrożenia tąpaniami.The method according to the invention enables an accurate, almost instantaneous and, what is important, simultaneous determination of the average value of the seismic energies E that occurred in the longwall in the period ΔΤ and the mean value of the absorption coefficient γ, in front of the longwall front. This allows for immediate taking of preventive measures in the event of obtaining results proving an increased risk of rock bursts.
Przedmiot wynalazku jest dokładniej przedstawiony w przykładzie wykonania w oparciu o schematyczny rysunek ściany wydobywczej z chodnikami przyścianowymi, w których są zainstalowane geofony sieci sejsmoakustycznej.The subject of the invention is presented in more detail in an exemplary embodiment on the basis of a schematic drawing of a longwall with longwall galleries in which geophones of the seismic-acoustic network are installed.
Dla wyznaczenia średniej energii na froncie ściany wydobywczej 1 i współczynnika γ absorpcji przed frontem ściany wydobywczej, skrawanej kombajnem wykorzystano dwa geofony standardowej sieci sejsmoakustycznej. G1 w chodniku 2 podścianowym i G2 w chodniku 3 nadścianowym. Geofon G1 znajduje się w odległości eh = 70 m od frontu ściany, a geofon G2 znajduje się w odległości d2 = 60 m od frontu ściany. Wartość energii umownej zarejestrowanej: geofonem G1 w okresie ΔΤ wyniosła EUt = 6265, a geofonem G2, w tym samym okresie czasu ΔΤ, wyniosła EU2 = 5390.Two geophones of a standard seismic-acoustic network were used to determine the average energy at the front of the longwall 1 and the absorption γ coefficient in front of the longwall cut with a shearer. G1 in a 2-sided walkway and G2 in a 3-sided walkway. The G1 geophone is located at a distance of eh = 70 m from the wall front, and the G2 geophone is located at a distance of d 2 = 60 m from the wall front. The value of the contracted energy registered: with the geophone G1 in the period ΔΤ, was EUt = 6265, and with the geophone G2, in the same period of time ΔΤ, it was EU 2 = 5,390.
Równanie wiążące energię umowną EU z energią E i współczynnikiem γ absorpcji ma postać:The equation linking the contracted energy EU with the energy E and the absorption coefficient γ has the following form:
PL 214 059 Β1PL 214 059 Β1
EU=E const d i r 1 e γί (—)dx J r gdzie:EU = E const dir 1 e γί (-) dx J r where:
-r2=(d2 + x2),-r 2 = (d 2 + x 2 ),
- const - stała określająca wzmocnienie aparaturowe = 187,3131,- const - constant defining the equipment gain = 187.3131,
- E - wartość średnia energii na froncie ściany, skumulowana w okresie ΔΤ,,- E - average energy value at the longwall front, accumulated in the period ΔΤ ,,
- γ - współczynnik absorpcji- γ - absorption coefficient
Rozwiązując układ dwóch równań wiążących zmierzone energie umowne EUi i EU2 z nieznaną wartością energii sejsmicznej E emitowanej ze ściany 1 oraz z nieznaną wartością współczynnika γ absorpcji otrzymujemy: E = 1000 [J] i γ = 0,015 [l/mj.Solving the system of two equations linking the measured conventional energies EUi and EU 2 with the unknown value of the seismic energy E emitted from the longwall 1 and with the unknown value of the coefficient γ, we obtain: E = 1000 [J] and γ = 0.015 [l / mj.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL388311A PL214059B1 (en) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | Method for determination of cumulated seismic energy emitted from a longwall in a mine and the average value of the absorption coefficient of this energy in the coal seam in front of the longwall |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL388311A PL214059B1 (en) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | Method for determination of cumulated seismic energy emitted from a longwall in a mine and the average value of the absorption coefficient of this energy in the coal seam in front of the longwall |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL388311A1 PL388311A1 (en) | 2010-12-20 |
| PL214059B1 true PL214059B1 (en) | 2013-06-28 |
Family
ID=43503475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL388311A PL214059B1 (en) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | Method for determination of cumulated seismic energy emitted from a longwall in a mine and the average value of the absorption coefficient of this energy in the coal seam in front of the longwall |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL214059B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119878163B (en) * | 2025-01-07 | 2025-10-17 | 中煤科工开采研究院有限公司 | A collaborative prevention and control method for combined disasters of rock burst and mine earthquake induced by thick roof |
-
2009
- 2009-06-18 PL PL388311A patent/PL214059B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL388311A1 (en) | 2010-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Konicek et al. | Long-hole destress blasting for rockburst control during deep underground coal mining | |
| Senfaute et al. | Micro-seismic precursory cracks prior to rock-fall on coastal chalk cliffs: a case study at Mesnil-Val, Normandie, NW France | |
| RU2467171C1 (en) | Method of diagnosing dangerous situations in deep mining and forecasting parameters of fissuring zones formed by fracturing | |
| CN105626070A (en) | Rock burst prevention method through deep hole blasting and depressurizing | |
| CN111708079B (en) | Tunnel harmful gas comprehensive advanced prediction method based on TSP | |
| PL230218B1 (en) | Method and the system for measurements of relative changes in concentration of stresses in front of the mining longwall face | |
| PL228634B1 (en) | Method and the system for detecting and minimising methane hazard within the excavation longwall area | |
| CN106501857B (en) | A kind of acoustic monitoring method of coal mine roadway bump risk | |
| Rasskazov et al. | New-generation portable geoacoustic instrument for rockburst hazard assessment | |
| Hinzen | Comparison of seismic and explosive energy in five smooth blasting test rounds | |
| PL214059B1 (en) | Method for determination of cumulated seismic energy emitted from a longwall in a mine and the average value of the absorption coefficient of this energy in the coal seam in front of the longwall | |
| Mutke et al. | b-Value as a criterion for the evaluation of rockburst hazard in coal mines | |
| CN107515419A (en) | The method of estimation and device of rock stability | |
| Luo et al. | Microseismic events for slope stability analysis-a case study at an open pit mine | |
| Voza et al. | Acoustic emissions from flat-jack test for rock-burst prediction | |
| Stam et al. | Back analysis of roof classification and roof support systems at Kestrel North | |
| CN105045969A (en) | Multi-information coupling prediction method for risk of geostress type rock burst | |
| Xu et al. | Stability analysis and failure forecasting of deep-buried underground caverns based on microseismic monitoring | |
| Yan et al. | Real-time assessment of blasting damage depth based on the induced vibration during excavation of a high rock slope | |
| RU2094831C1 (en) | Method of prediction of dynamic manifestations of mountain pressure | |
| Liddell | Investigation into methods to identify and accurately locate misfired explosive charges following drill and blast operations | |
| PL207323B1 (en) | Method of determination of the value of the effective seismic waves energy absorption factor in front of the mining wall machined with a combine | |
| EA022596B1 (en) | Method of monitoring and determination of dangerous state of rocks during underground mining | |
| RU2532817C1 (en) | Method of determining change of stress state of rock mass in vicinity of working | |
| RU2310758C1 (en) | Method for massif face zone condition treatment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LICE | Declarations of willingness to grant licence |
Effective date: 20130122 |