Zarys projektu i głównych zadań

Wieloletnie badania i wsparcie geofizyczne w tym głównie sejsmologiczne procesu wydobycia kopalin znacząco podniosły bezpieczeństwo pracy kopalń. Jednakże coraz trudniejsze warunki wydobycia kopalin związane z wyczerpywaniem się łatwo dostępnych złóż stawiają nowe wyzwania przed geofizyką w zakresie zabezpieczenia procesów górniczych. Równocześnie, środowisko sejsmologiczne rozpoznało, że kopalnie stanowią naturalne laboratoria do badań nad procesami zachodzącymi w ogniskach trzęsień ziemi wypełniając lukę pomiędzy kontrolowanymi badaniami laboratoryjnymi oraz spontanicznymi procesami trzęsień ziemi.


Niniejszy projekt podejmuje zadania badawcze z przedstawionej powyżej dualnej perspektywy. Z jednej strony jego celem jest adaptacja do celów sejsmologii górniczej nowoczesnych metod numerycznych i najnowszych osiągnięć matematyki obliczeniowej w zakresie modelowania procesów wytwarzania i propagacji fal sejsmicznych oraz nowoczesnych, probabilistycznych metod inwersji (analizy) danych obserwacyjnych. Z drugiej strony zadaniem projektu jest zaawansowana analiza danych obserwacyjnych rejestrowanych przez kopalniane sieci sejsmologiczne w kierunku lepszego poznania procesów fizycznych (być może i chemicznych) zachodzących w ogniskach wstrząsów indukowanych pracami górniczymi. Te dwa powyższe zagadnienia wyznaczają zakres i sposób organizacji badań proponowanych w niniejszym projekcie.


W drugim etapie przewidujemy szczegółową analizę danych obserwacyjnych w ramach wymienionych powyżej grup zagadnień. W zakresie zadań które mogą być rozwiązane obecnie znanymi metodami wykonana zostanie analiza porównawcza wyników aktualnie stosowanych i nowo stworzonych algorytmów. Analiza danych obserwacyjnych będzie prowadzona pod kątem odpowiedzi na pytania z zakresu podstaw fizyki procesu rozrywu oraz fenomenologicznego opisu sejsmiczności indukowanej zgodnie z podanymi poniżej głównymi zadaniami oraz wybranymi problemami szczegółowymi.




Główne zadania

  • adaptacja zaawansowanych technik numerycznych do zagadnień opisu sejsmiczności w kopalniach.

  • inwersja probabilistyczna danych obserwacyjnych z uwzględnieniem takich technik numerycznych jak łańcuchy Markowa, czy technika Reversible Jump Markov Chain Monte Carlo i Time Reversal Miroring

Grupy zagadnień badawczych

  • lokalizacja wstrząsów sejsmicznych

  • badanie parametrów źródeł sejsmicznych (parametry spektralne, tensor momentu sejsmicznego, mechanizm wstrząsu, kinematyczna i dynamiczna tomografia źródła, itp.

  • badanie struktury górotworu (tomografia sejsmiczna).

  • Wzajemne oddziaływanie wstrząsów

Problemy szczegółowe

  • budżet energetyczny i termodynamika procesu rozrywu

  • stochastyczny opis procesu rozrywu

  • dynamika naprężeń w obszarze żródłowym

  • transfer naprężeń pomiędzy wstrząsami

  • wpływ charakterystyki otoczenia na mechanizmy wstrząsów

  • dynamiczne spadki naprężeń



ostatnia aktualizacja: 14.05.2013