Aktywność sejsmiczna Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Obszar Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, a w szczególności pewne jego strefy, charakteryzują się występowaniem aktywności sejsmicznej. Sejsmiczność tę z racji bezpośrednich związków z działalnością górniczą nazywa się indukowaną sejsmicznością górniczą. Oddziałuje ona na podziemne wyrobiska kopalń w formie zagrożenia tąpaniami i na obiekty powierzchniowe w postaci drgań gruntu. Od lat pięćdziesiątych prowadzona jest obserwacja tego zjawiska przez Górnośląską Regionalną Sieć Sejsmologiczną (GRSS), która była systematycznie modernizowana. Sieć pracuje w systemie monitoringu ciągłego, a detekcja wstrząsów odbywa się automatycznie (aparatura czuwająca). Sygnały sejsmiczne są odbierane przez 20 kanałów pomiarowych rozmieszczonych w całym monitorowanym obszarze. W latach 1950-2001 udokumentowano ponad 57 600 wstrząsów górotworu o energii E ≥ 10⁵J (ML ≥ 1,6), a aktualnie rejestrowanych jest ponad 1000 zjawisk rocznie. Wieloletnie obserwacje i analizy pozwoliły na wyróżnienie dwóch typów sejsmiczności, tzw. górniczej i górniczo-tektonicznej. Pierwszy typ zjawisk bezpośrednio związany jest z prowadzoną działalnością górniczą i występuje w sąsiedztwie czynnych wyrobisk górniczych. Są to słabsze zjawiska energetyczne i charakteryzują się eksplozyjnym typem mechanizmu ognisk, co odzwierciedla procesy związane z destrukcją pokładu lub bezpośredniego jego otoczenia. Drugi typ są to wstrząsy o charakterze regionalnym, odczuwalne przez ludność na powierzchni, które związane są z reguły ze strefami tektonicznej niestabilności górotworu (np. uskokami). Wpływ na ich powstawanie ma wieloletnia działalność górnicza prowadzona i rozwijana na dużym obszarze przez kilka kopalń. Najczęstszym typem mechanizmu ognisk tych wstrząsów jest mechanizm poślizgowy normalny. Azymuty płaszczyzn rozrywu i ich upady dla tych zjawisk korelują z rozciągłością i upadem uskoków, w pobliżu których zlokalizowane są ogniska wstrząsów. Świadczy to o tym, że przyczyną tych zjawisk jest współdziałanie naprężeń tektonicznych istniejących w analizowanym obszarze z naprężeniami wywołanymi pracami górniczymi. Bieżące rejestracje GRSS są podstawą tworzenia komputerowego banku danych obejmującego bazę sejsmologicznych parametrów wstrząsów górotworu, który stanowi podstawę do opracowania biuletynu najsilniejszych wstrząsów oraz statystycznej analizy sejsmiczności. W artykule przedstawiono rozkład epicentrów wstrząsów na tle obszarów górniczych kopalń, zestawienie liczby wstrząsów i tąpań w odniesieniu do lokalnych regionów, rozkład ilościowy wstrząsów w poszczególnych klasach energetycznych, rozkład energii sumarycznej wstrząsów w poszczególnych klasach energetycznych, rozkład aktywności sejsmicznej górotworu i współczynnika b relacji Gutenberga-Richtera, rozkład przyrostu energii sumarycznej w tygodniowych przedziałach czasu (krzywa Benioffa). Przeprowadzona statystyczna analiza sejsmiczności GZW w 2001 roku wykazała wysoki poziom aktywności sejsmicznej w GZW. Najbardziej wstrząsogennymi rejonami w 2001 roku były rejony rudzko-zabrzański i katowicki.

Czasopismo: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka