Omówiono również zagadnienia dotyczące czynników wpływających na charakterystykę parametrów i intensywność drgań powierzchni występujących w wyniku zjawisk sejsmicznych indukowanych eksploatacją górniczą. Najważniejsze z tych czynników, to: siła wstrząsu wyrażana energią sejsmiczną lub magnitudą, tłumienie drgań ze wzrostem odległości, amplifikacja drgań, czyli ich wzmacnianie przez nadkład warstw przypowierzchniowych oraz kierunkowość drgań wynikająca z mechanizmu ogniska wstrząsu sejsmicznego.

Istotnym rozdziałem monografii jest rozdział poświęcony wpływowi czasu trwania drgań na reakcję obiektu budowlanego na wymuszenia dynamiczne. Jest to bowiem podstawowy parametr, oprócz częstotliwości, odróżniający płytkie wstrząsy indukowane eksploatacją górniczą od trzęsień ziemi. Przedstawiono ponadto podstawowe modele statystycznych relacji tłumienia drgań stosowane w polskich zagłębiach górniczych. Relacje tłumienia odgrywają ważną rolę w wyznaczaniu pomiarowego stopnia intensywności sejsmicznej.

Wstrząsy górnicze zasadniczo różnią się od trzęsień ziemi – są zjawiskami słabszymi (mniejsza energia sejsmiczna i magnituda) i charakteryzują się wyższą częstotliwością drgań, często powyżej drgań własnych budynków. Maksymalne amplitudy drgań występują w strefie epicentralnej i wywoływane są najczęściej falami bezpośrednimi, a czas trwania drgań jest znacznie krótszy, często sprowadzający się do pojedynczego piku. Reakcja budynków na takie drgania jest inna niż reakcja na drgania wywołane trzęsieniami ziemi, nawet przy porównywalnej szczytowej amplitudzie przyspieszenia lub prędkości drgań. Z tych przyczyn zarówno prognoza wstrząsów, jak i narzędzia służące do oceny skutków drgań na powierzchni (pomiarowo-opisowe skale intensywności drgań), będą zdecydowanie różne od opracowanych dla trzęsień ziemi.

Pomiarowe stopnie intensywności zostały określone dla trzech stopni makroskopowo obserwowanej szkodliwości drgań, tj. od nieszkodliwych dla zabudowy, przez szkodliwe dla elementów niekonstrukcyjnych i wykończeniowych, po szkodliwe dla konstrukcji obiektów. Kryterium kwalifikowania drgań do pomiarowego stopnia intensywności stanowiły parametry poziomych amplitud prędkości i czasu trwania drgań. Ponieważ zjawiska sejsmiczne indukowane eksploatacją rud miedzi mieściły się w ograniczonym charakterystycznym paśmie częstotliwości, w kryteriach nie uwzględniono odrębnie parametru częstotliwości drgań.

W ostatnim rozdziale monografii przedstawiono zasady monitorowania wstrząsów, aparaturę pomiarową, metody instalowania odbiorników drgań, interpretacji zapisów drgań zarejestrowanych na powierzchni, archiwizacji wyników obserwacji sejsmometrycznych oraz obliczania map prognozowanych drgań, a także kierunki rozwoju oceny oddziaływania wstrząsów górniczych na powierzchnię.

Biorąc po uwagę wagę tematyki, sposób jej przedstawienia i zakres opracowania, można śmiało stwierdzić, że trafiająca do rąk czytelników monografia będzie stanowić unikalną pozycję w obszarze światowej literatury poświęconej sejsmiczności indukowanej przez działalność górniczą kopalń, szczególnie w zakresie jej oddziaływania na szeroko rozumianą powierzchnię, a więc na obiekty budowlane, infrastrukturę techniczną, ludzi i elementy środowiska naturalnego.

BJ

Opublikowano w PGG Magazyn, listopad 2019