Application of PPV method for the assessment of stability hazard of underground excavations subjected to rock mass tremors

Abstract

Results of measurement and interpretation of velocity amplitudes of rock mass particles vibrations (PPV) registered on side walls of excavations of longwall 3/503 in the Bobrek-Centrum mine are presented in order to assess the potential stability hazard of these excavations. During the exploitation of longwall 3 strong tremors have occurred of energies higher than 106 J and it was essential to estimate the level of dynamic loads affecting excavations. This assessment was carried out by continuous registration of tremors and PPV vibrations measurements and their analyses on side walls of active excavations and comparison of measured values with empirical values of elaborated criteria of the assessment of potential hazard (Mutke 2008, 2011). The elaborated PPV method enabled one to state that strong tremors of rock mass occurring in the final stage of longwall 3/503 exploitation caused low level of vibrations and dynamic load in mine excavation. In accordance with the criteria of PPV method, these were vibrations at the level of a lack, or at the most, low hazard of mine excavation stability.

W artykule zaprezentowano wyniki pomiarów i interpretacji amplitud prędkości drgań cząstek górotworu PPV w bezpośrednim otoczeniu wyrobisk przyścianowych ściany 3/504 w ZG Bobrek-Centrum, w celu oceny ich potencjalnego zagrożenia utratą stateczności. W trakcie eksploatacji ściany 3 wystąpiły silne wstrząsy o energiach przekraczających 1E6 J i istotną była ocena poziomu obciążeń dynamicznych na wyrobiska przy czynnym froncie eksploatacji. Oceny tej dokonano metodą PPV, przez ciągłą rejestrację wstrząsów oraz pomiar drgań, ich analizę na ociosach czynnych wyrobisk przyścianowych oraz porównanie wartości pomierzonych z empirycznymi wartościami kryteriów oceny potencjalnego zagrożenia. Metoda PPV pozwoliła na stwierdzenie, że silne wstrząsy górotworu w końcowej fazie eksploatacji ściany 3/503, wywołały niski poziom drgań w wyrobiskach eksploatacyjnych. Według kryteriów metody PPV, były to drgania na poziomie braku, lub co najwyżej słabego zagrożenia stateczności wyrobisk eksploatacyjnych.