This article concerns numerical modeling of the impact of mining operations on fault behavior, carried out on the basis of a calculation program based on the finite element method. It was assumed that the fault is a single discontinuity in the form of a vertically-oriented plane, and the conditions in which surfaces merge are defined by the right of the Coulomb friction. On the one hand, the calculations are related to the fault’s response to additional weight resulting from mining operations, and on the other, they are related to the impact that occurrences in the fault’s plane had on the immediate surroundings of the extraction center. The behavior of the fault was analyzed based on distributions in the plane of shear stress and slip, together with their range and energy dissipated due to friction. In turn, the impact of the fault on its immediate environment was analyzed based on variations in the total energy density of elasticity. The results of numerical modeling made it possible to draw conclusions concerning mining operation in the proximity of tectonic dislocations in the context of seismic hazard’s levels.

Zagadnieniem dotąd nierozwiązanym w kopalniach rud miedzi LGOM jest określanie pionowej lokalizacji ognisk wstrząsów. Podejmowane próby w tym względzie, bazujące na parametrach czasowych i amplitudowych rejestrowanych zjawisk sejsmicznych nie przyniosły dotychczas zadawalających rezultatów. Dająca pozytywne wyniki lokalizacji metoda, oparta na rejestracji układem stanowisk zlokalizowanych na różnej głębokościach w szybach kopalnianych posiada natomiast ograniczony zasięg odległościowy. Zaproponowane przez autorów nowe podejście do wyznaczania pionowej lokalizacji ognisk wstrząsów polega na wykorzystaniu do tego celu, ich parametrów energetycznych określanych z rejestracji dołową siecią stanowisk sejsmicznych oraz siecią stanowisk powierzchniowych przeznaczonych do oceny oddziaływań sejsmicznych na obiekty powierzchniowe. Niepodważalną przesłanką dla przyjętego rozwiązania jest istnienie obiektywnych relacji pomiędzy umowną energią sejsmiczną określaną na poziomie złoża, względem umownej energii sejsmicznej wyznaczonej dla stanowisk powierzchniowych. Stosunek tych energii musi bowiem zależeć od wielkości tłumienia fali sejsmicznej na drodze przejścia od źródła wstrząsu do stanowisk pomiarowych, a tym samym od głębokości położenia ogniska wstrząsu. Przeprowadzona analiza na zbiorze danych pomiarowych potwierdziła poprawność przyjętego rozwiązania, którego końcową postać stanowi opracowany wskaźnik głębokości położenia ognisk wstrząsów. Uzyskane wyniki lokalizacji głębokościowej są zbieżne z pionową lokalizacją ognisk wstrząsów wyznaczoną na podstawie stanowisk sejsmicznych w szybach kopalnianych.

With reference to the situation experienced in several Polish collieries where the risk of occurrence of gas-geodynamic phenomena is increasing and decisions to start the mining activities need to take numerous constraints associated with previous mining into account, this paper addresses certain geo-mechanical aspects of longwall mining in the zones of excavation edge interactions giving rise to major changes in the conditions of the deposit and rock strata, as a consequence of previous mining operations in adjacent coalbeds. Starting from the analytical description of displacements and stresses in the proximity of longwall mining systems, the paper summarizes the results of model tests and investiga-tions of the influence that the excavation edge has on the behavior and structural continuity of a portion of the coal body in the coalbed beneath or above an old excavation. Based on selected nonlinear functions emulating the presence of edges in the rock strata, a comparative study is carried out by investigating two opposite directions of workface advance, from the gob area towards the coal body and from the coal body towards the gobs. The discussion of the results relies on the analysis of roof deformation and the concentration factor of the vertical stress component at the workface front.

Mining-induced seismicity, particularly high-energy seismic events, is a major factor giving rise to dynamic phenomena within the rock strata. Rockbursts and stress relief events produce the most serious consequences in underground mines, are most difficult to predict and tend to interact with other mining hazards, thus making control measures difficult to implement. In the context of steadily increasing mining depth within copper mines in the Legnica-Głogów Copper Belt Area (Poland) alongside the gradually decreasing effective mining thickness, a study of the causes and specificity of mining-induced seismicity in specific geological and mining settings may improve the effectiveness of the prevention and control measures taken to limit the negative impacts of rockbursts in underground mine workings, thus ensuring safe working conditions for miners. This study investigates the presumed relationship between the mined ore deposit thickness and fundamental parameters of mining-induced seismicity, with the main focus on the actual locations of their epicenters with respect to the working face in commonly used room-and-pillar systems. Data recalled in this study was supplied by the O/ZG Rudna geophysics station. Based on information about the actual ore deposit thickness in particular sections of the mines (Rudna Główna, Rudna Północna, Rudna Zachodnia) and recent reports on seismic activity in this area, three panels were selected for further studies (each in different mine region), where the ore deposit thickness was varied (panel G-7/5 – Rudna Główna, panel XX/1 – Rudna Północna, panel XIX/1 – Rudna Zachodnia). Data from seismic activity reports in those regions was used for energetic and quantitative analysis of seismic events in the context of the epicenter location with respect to the selected mining system components: undisturbed strata, working face and abandoned excavations. In consideration of the available rockburst control methods and preventive measures, all events (above 1 × 103 J) registered in the database were analysed to infer about the global rockburst hazard level in the panel and phenomena induced (provoked) by blasting were considered in order to evaluate the effectiveness of the implemented control measures.

Zjawiska dynamiczne – zarówno pochodzenia antropogenicznego, jak i naturalnego – występują zazwyczaj nieoczekiwanie i ujawniają się z dużą prędkością. Zmiany morfologii powierzchni terenu cechują się w takich przypadkach dużą gwałtownością, a rejony ich występowania nie podlegają najczęściej stałemu monitoringowi naziemnemu. Z tego względu kompleksowe opisanie skutków zaistnienia zjawisk tego typu – zwłaszcza po upływie pewnego czasu od ich wystąpienia – jest trudne, a często niemożliwe. J ednocześnie, dla badań nad charakterystykami jakościowymi i ilościowymi zjawisk dynamicznych, wartości i kierunki przemieszczeń powierzchni terenu będące ich wynikiem mają duże znaczenie. Zastosowanie satelitarnej interferometrii radarowej w badaniach zmian rzeźby powierzchni terenu wywołanych przez zjawiska takie jak trzęsienia ziemi jest już od pewnego czasu rutyną. N iemniej misja S entinel, która prowadzona jest przez Europejską Agencję Kosmiczną, stwarza nowe możliwości prowadzenia monitoringu na obszarach, na których wystąpiły zjawiska o charakterze dynamicznym. Autorzy postanowili sprawdzić, czy wstrząs pochodzenia górniczego generuje ruchy powierzchni terenu oraz zbadać, w jakiej odległości od epicentrum mają one miejsce oraz określić rząd wielkości ruchów tego typu. Analizy interferometryczne, które oparto na metodzie satelitarnej interferometrii różnicowej DInSAR na podstawie zobrazowań radarowych pochodzących z misji S entinel pozwoliły na uzyskanie odpowiedzi na te pytania.