Rozpoznanie stref zagrożenia gazogeodynamicznego metodą tomografii sejsmicznej na przykładzie pola XXVIII/1 w ZG Rudna

___________________________________________________________________________

Rozpoznanie stref zagrożenia gazogeodynamicznego

metodą tomografii sejsmicznej na przykładzie pola

XXVIII/1 w ZG Rudna

Zenon Pilecki1), Mirosław Laskowski2), Krzysztof Porębski2), Elżbieta Pilecka3), Dariusz Jach2), Rafał Czarny1), Jerzy Wróbel2), Paweł Piasecki2), Krzysztof Krawiec1), Eugeniusz Koziarz2), Paulina Harba1)

1)

Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków, pilecki@meeri.eu

2)

KGHM Polska Miedź S.A. O/ZG Rudna, Polkowice, e.koziarz@kghm.pl

3)

Politechnika Krakowska, Kraków

Streszczenie

Badania miały na celu rozpoznanie właściwości górotworu w aspekcie występowania anomalii sejsmicznych, mających związek ze zjawiskami gazogeodynamicznymi w rejonie pola XXVIII/1 w ZG „Rudna”. Badania były ukierunkowane na rozpoznanie właściwości warstwy dolomitu w stropie wyrobisk górniczych. Zostały one przeprowadzone w rejonach o kilkuset-metrowych wymiarach, z wykorzystaniem 96 czujników, specjalnie rozmieszczonych i zainstalo-wanych oraz kilkudziesięciu otworów strzałowych, w których odpalano 100-300 g ładunek MW. W wyniku badań obliczono i opracowano mapy izolinii zmian parametrów sejsmicznych. Posłużyły one do sformułowania wniosków odnośnie do zmian właściwości górotworu oraz do zaprojektowania i wykonania otworów kontrolnych. Wyniki badań można również wykorzystać przy prowadzeniu robót przygotowawczych i eksploatacyjnych w polu XXVIII/1.

Słowa kluczowe: górnictwo rud miedzi, wyrzut gazów i skał, tomografia sejsmiczna,

otwo-rowa metoda georadaotwo-rowa

Recognition of gaso-geodynamic threat zones using seismic

tomography in XXVIII/1 field in Rudna copper mine

Abstract

The study aimed to identify the properties of the rock mass in terms of seismic anomalies relevant to the recognition of gaso-geodynamic threat zones in the area of XXVIII/1 field in the Rudna copper ore mine. The research was carried out in dolomite layer in the roof of the mine workings. This was done in areas with several hundreds meters dimension, using 96 geophones, especially arranged and installed, and several tens of blast holes, which were fired 100-300 grams of explosives. In the result, maps of seismic parameters' chang-es were calculated and performed. Thchang-ese were used to formulate conclusions about changes in the properties of the rock mass and for the design and construction of control boreholes. The test results can also be used to carry out preparatory and exploitation works in the XVIII/1 field in Rudna copper ore mine.

Key words: copper ore mining, gases and rocks outburst, seismic tomography, borehole

Wstęp

W 2009 r. w ZG „Rudna” wystąpił wyrzut gazów i skał w rejonie prowadzonych robót przygotowawczych w nowej partii złoża w północno-zachodnim rejonie obszaru górniczego na głębokości około 1200 m [4]. W sytuacji powstałego zagrożenia wyrzutami gazów i skał podjęto działania w kierunku opracowania sposobu, pozwalającego na wyprzedzającą lokalizację stref koncentracji gazów. Sposób ten polega na wykonaniu specjalnie zaprojektowanych otworów badawczych oraz prześwietlań sejsmicznych, uzupełnianych w razie potrzeby badaniami georadarem otworowym [8, 10, 11]. W ramach badań sejsmicznych prowadzona jest identyfikacja stref spękań o zwiększonej porowatości w górotworze, nazwanych strefami osłabienia właściwości sprężystych. W strefach takich oprócz gazów często występuje woda.

Cel badań sejsmicznych wynika z założeń, że pułapki gazu mogą znajdować się w strefach zwiększonej porowatości i bardziej intensywnych spękań w sąsiedztwie uskoków, fałdów, lub innych form tektonicznych. Zakłada się, że najprawdopodo-bniej gazy mogły przepłynąć piaskowcami czerwonego spągowca z utworów karbo-nu. Gazy migrowały systemem uskoków w utworach wapienia Ca1, a następnie wypełniły zeszczelinowaconą warstwę dolomitu, która, z kolei jest uszczelniona w części stropowej nieprzepuszczalną, masywną warstwą anhydrytu [3]. Przypuszczenia te potwierdza skład gazów w otworach badawczych, głównie azotu, przy kilkuprocentowej zawartości metanu i mniejszej obecności innych gazów. Badania prób gazowych wskazują, że jest on genetycznie najbardziej zbliżony do gazu ziemnego, akumulowanego w złożach znajdujących się w skałach zbiornikowych wapienia podstawowego i czerwonego spągowca na Niżu Polskim [7], w tym na obszarze przedsudeckim, a więc w odległości 30-40 km od obszaru górniczego kopalni Rudna. Gaz ten powstał z substancji organicznej, zawartej w utworach karbonu i częściowo dewonu. Wysokie stężenie helu w badanym gazie (około 0,5%) również świadczy o jego migracyjnym pochodzeniu z utworów karbonu [7].

Dla potrzeb ogólnego rozpoznania budowy strukturalno-tektonicznej górotworu wykonano badania sejsmiczne 3D na powierzchni terenu [3]. Badania te dostarczyły informacji o strukturze utworów cechsztynu i stropowych utworów czerwonego spągowca oraz występowaniu stref anomalnych na granicy cechsztyn/czerwony spągowiec. Strefy anomalne mogły być związane ze wzrostem porowatości i szczelinowatości dolomitu oraz jego nasyceniem gazem [3].

Badania sejsmiczne z powierzchni terenu nie dostarczyły wystarczających infor-macji o stanie spękań warstwy dolomitu w bezpośrednim sąsiedztwie wyrobisk, dlatego zaszła potrzeba wykonania uszczegóławiających dołowych badań sej-smicznych, zwłaszcza w rejonie prowadzonych prac górniczych. Badania tomografii sejsmicznej w wyrobiskach są prowadzone w wybranych partiach górotworu, wyty-powanych przez służbę geologiczną, jak zagrożonych wystąpieniem wyrzutu gazów i skał. Dostarczają one informacji o położeniu stref anomalnych właściwości sprę-żystych warstwy dolomitu. Wytypowane anomalie sejsmiczne są rozpoznawane specjalnie zaprojektowanymi otworami wiertniczymi, a w razie konieczności uściśle-nia danych również za pomocą georadaru otworowego.

W artykule przedstawiono wyniki tomografii sejsmicznej, przeprowadzonej w celu rozpoznania właściwości górotworu w aspekcie występowania zagrożenia zja-wiskami gazodynamicznymi w rejonie pola XXVIII/1 w oddziale G-25 w ZG „Rudna” na głębokości około 1200 m. Badania tomografii sejsmicznej zostały wykonane w dwóch seriach – w czerwcu 2013 i październiku 2014. Wyniki badań zostały

wyko-rzystywane do zaprojektowania i wykonania otworów kontrolnych oraz sposobu prowadzenia robót przygotowawczych i eksploatacyjnych w polu XXVIII/1 w ZG „Rudna”.

1. Założenia tomografii sejsmicznej w świetle warunków geologiczno-górniczych

Na całym obszarze złoża rud miedzi występują naprzemianległe ciągi elewacji i depresji, tworząc jego charakterystyczny element morfologiczny [6, 12]. Elewacje są wałami piaszczystymi, jak na przykład piaskowiec białego spągowca o wysokości od 15 m do 35 m, długości do 25 km, szerokości około 1 km, a odległość pomiędzy kolejnymi grzbietami wynosi około 1,5-3,5 km. Ich NE skłony są bardzo strome, a SW skłony słabo zaznaczają się w morfologii stropu białego spągowca z powodu nachylenia monokliny przedsudeckiej [12]. Dotychczas w obszarze złożowym kopal-ni Rudna stwierdzono obecność pięciu elewacji.

Ukształtowanie spągowej części serii dolomitycznej i łupków nie zawsze jest związane ze strukturami elewacyjnymi. Starsze (głębsze) partie cechsztyńskiej serii dolomitycznej wykazują mniejsze zaangażowanie tektoniczne niż nadległe utwory tej serii. Niestwierdzenie uskoków na powierzchni strukturalnej spągu cechsztynu nie oznacza braku działalności procesów tektonicznych, ponieważ struktura całej mono-kliny ma genezę tektoniczną. Znaczący wpływ na przebieg zachodzących tam pro-cesów tektonicznych miała lokalizacja dolomitów, położonych między bardziej pla-stycznymi, odpornymi na redukcję skałami: od dołu piaskowce białego spągowca, od góry ewaporaty [5]. Umiejscowienie cienkoławicowej facji dolomitu cechsztyń-skiego na piaskowcu o spoiwie ilastym oraz pod bardziej plastycznym anhydrytem powoduje, że tektonika tego obszaru wykazuje cechy pośrednie pomiędzy tektoniką nieciągłą a fałdową [6].

W obrębie cechsztyńskiej serii węglanowej obecne są pułapki gazowe. Zwięk-szone ciśnienie w pułapkach świadczy o ich izolacji. Gazy mogły przepłynąć szcze-linami z niżej położonych warstw karbonu. Przyjmuje się, że gazy mogły również pochodzić z rekrystalizacji dolomitu, występującego nad charakteryzowaną serią węglanową, zbliżonego wyglądem do dolomitu smugowanego [12]. Chara-kterystyczną cechą dolomitu jest brak uławicenia, powierzchni podzielności, spękań i śladów zeszczelinowania, poza izolowanymi strefami, gdzie nastąpiło zeszczelino-wanie, oraz wystąpienia świeżej, zdyspergowanej, drobnokrystalicznej, białej soli. Występowanie takiej soli jest przejawem występowania gazonośności. Wytrąca się ona w przypadku nagłego odgazowania roztworu. Nierzadko w strefie występowania szczelin i soli towarzyszy strefa dodatkowego wycieku wody [12].

Forma pułapki może nawiązywać do kliważowych struktur fałdowych bądź do sigmoidalnego fałdu ciągnionego. Charakter pułapek wskazuje, że mogą one wystę-pować głównie w skłonach wyniesień niż w ich osiach. Mogą też wystęwystę-pować w obrębie poziomego lub słabo nachylonego obszaru powierzchni spągu cechszty-nu, jeśli w pakiecie dolomitycznym mają miejsca nasunięcia lub struktury powstałe na bazie fałdów ciągnionych związanych z dużymi spękaniami i lokalnymi przesu-nięciami bloków dolomitu [1].

Występowanie pułapek powinno nawiązywać do kierunków struktur tektonicz-nych, związanych z ukształtowaniem głównych powierzchni strukturalnych oraz przebiegiem stref tektonicznych i elewacyjnych. Prawdopodobny przebieg powinien być kulisowy w stosunku do ważniejszych kierunków tektonicznych.

Na ogół wyrobiska w przekroju obejmują łupki miedzionośne i piaskowce białego spągowca (partia stropowa czerwonego spągowca) oraz dolomity wapienia podsta-wowego Ca1, nad którymi występuje anhydryt (rys. 1).

Rys. 1. Profile zmian wartości parametrów fizyczno-mechanicznych warstw skalnych w rejonie pola XXVIII/1 w ZG „Rudna” (na podstawie badań KGHM CUPRUM CBR [9])

Podstawowym problemem w interpretacji zapisów pola falowego jest identyfika-cja fal w górotworze o złożonej budowie. W tym celu przeprowadzono modelowanie numeryczne propagacji fal w uproszczonym trójwarstwowym górotworze, składają-cym się z warstw piaskowca – dolomitu i anhydrytu za pomocą programu opraco-wanego przez [2]. Dla przyjętych prędkości fal i parametrów fizyczno-mechanicznych, charakterystycznych dla rejonu badań (rys. 1), obliczono obrazy pola falowego, przedstawionego w wybranych fragmentach na rys. 2. W przypadku składowej Y charakteryzującej rozwój fali typu P widać, że pierwsze wejścia mogą być związane z falą bezpośrednią, propagującą na całej grubości warstwy dolomitu. Fala typu S (składowa X) rozwija się z opóźnieniem w stosunku do fali typu P, lecz analogicznie pierwsze wejście tej fali związane jest z falą bezpośrednią w dolomicie.

Fale typu P i S, uwzględnione w interpretacji, są falami propagującymi w war-stwie dolomitu. Wyróżnienie wejść tych fal nie było trudnym zadaniem, gdyż kilku-setmetrowej długości promienie sejsmiczne spowodowały wyraźne rozdzielenie tych fal w dolomicie i piaskowcu. Średnia prędkość fali typu P w dolomicie wyniosła 6305 m/s, a fali S 3320 m/s. Zróżnicowanie prędkości fal P i S w porównaniu z poprzed-nimi badaniami jest mniejsze i nie przekracza 10% wartości średniej.

Rys. 2. Fazy rozwoju pola falowego modelowanego numerycznie w trójwarstwowym górotworze anhydryt – dolomit – piaskowiec

2. Metodyka badań tomografii sejsmicznej 2.1. Metodyka pomiarowa

Badania tomografii sejsmicznej polegały na specjalnym rozmieszczeniu czujników i punktów wzbudzenia według zaprojektowanego schematu (rys. 3). Profile pomia-rowe znajdowały się w dwóch wyrobiskach. Profil I zainstalowany w chodniku T-270a składał się z 1 rozstawu i 24 czujników. Profil II zainstalowany w chodniku W-269a składał się z trzech rozstawów i 72 czujników. W sumie w badaniach zasto-sowano 96 geofonów, w czterech zestawach aparatur Geode – 24. Geofony insta-lowano co 5,0 m w ociosie, w części stropowej wyrobiska. Dla wszystkich rejestracji próbkowanie sygnału wynosiło 0,125 ms, a czas rejestracji 2 s.

Fala sejsmiczna była wzbudzana odpaleniem 100-300 g ładunku materiału wy-buchowego, umieszczonego w krótkich 2-metrowych otworach, rozmieszczonych co około 15 m, pokazanych na rys. 3. Obszar badań miał wymiary około 600 m na oko-ło 400 m. Łączność utrzymywano telefonem stacjonarnym oraz radiotelefonami.

Rys. 3. Schemat pomiarowy dwóch serii pomiarowych wykonanych w czerwcu 2013 r. i październiku 2014 r. w polu XXVIII/1 w ZG „Rudna”

2.2. Metodyka przetwarzania i interpretacji

Wynikiem przetwarzania i interpretacji danych były mapy zmienności parametrów sejsmicznych. Przetwarzanie danych polegało na:

a) filtracji częstotliwościowej i analizie tras pod kątem identyfikacji różnych ty-pów fal sejsmicznych (rys. 4a);

b) wyznaczeniu czasów pierwszych wstąpień fali podłużnej i poprzecznej; c) wprowadzeniu geometrii pomiaru;

d) zadeklarowaniu początkowego modelu prędkości oraz dyskretyzacji bada-nego obszaru na skończoną liczbę cel.

W dalszej kolejności przeprowadzono interpretację, która w ogólnym ujęciu pole-gała na:

e) obliczeniach inwersyjnych dla krzywoliniowego przebiegu promieni sej-smicznych;

f) obliczeniach wartości błędów dopasowania czasów obliczonych dla modelu wynikowego z czasami pomierzonymi (rys. 4b). Błędy dopasowania przed-stawiane są w postaci dwóch uogólnionych parametrów statystycznych: sumy różnic pomiędzy czasem obliczonym a czasem pomierzonym dla wszystkich promieni oraz pierwiastka średniego kwadratowego (RMS); g) przeprowadzeniu kolejnych obliczeń inwersyjnych dla poprawionych danych.

Etapy powtarzane są do momentu uzyskania zadawalającego rezultatu; h) opracowaniu mapy zmienności parametrów sejsmicznych za pomocą

Przykład parametrów obliczeniowych tomografii dla fali podłużnej i poprzecznej dla serii 2 zestawiono w tabeli 1. Rys. 4c pokazuje mapę gęstości promieni sej-smicznych dla badanego obszaru w zależności od typu fali. Przyjęte parametry to-mografii oraz ich błędy wskazują na stosunkową wysoką jakość i wiarygodność jej wyników.

Przetwarzanie i interpretację danych wykonano za pomocą dwóch programów komputerowych: PickWin z pakietu oprogramowania sejsmicznego SeisImager oraz GeoTomCG. Mapy zmienności parametrów sejsmicznych opracowano za pomocą programu Surfer.

a) b)

c)

Rys. 4. Przykład sejsmogramu wraz z identyfikacją fal sejsmicznych (A – fala podłużna w dolomicie, B – fala podłużna w piaskowcu, C – fala poprzeczna w dolomicie) a); Przykład histogramu błędów dopasowania czasu obliczonego i pomierzonego dla fali

podłużnej w serii 2 b); Przykład mapy gęstości promieni sejsmicznych dla fali podłużnej i poprzecznej w serii 2 c)

Tabela 1. Przykład parametrów obliczeniowych tomografii sejsmicznej w serii 2

Parametry Fala P Fala S

Liczba promieni sejsmicznych 1557 1553

Wymiary oczka siatki 2020 m 2020 m

Liczba iteracji dla ustabilizowania modelu końcowego 24 25

Suma odchyłek rezydualnych 3,9 6,7

Błąd RMS 0,62 1,2

Maksymalny błąd dopasowania czasu obliczonego i pomierzonego dla pojedynczego promienia sejsmicznego

2,09 ms 3,1 ms Średnia liczba promieni sejsmicznych w pojedynczym oczku 68 57

3. Wyniki badań i ich analiza

Podstawowym wynikiem tomografii sejsmicznej są mapy prędkości fali podłużnej (P) (rys. 5) i prędkości fali poprzecznej (S) (rys. 6) w warstwie dolomitu. Na podstawie zmian wartości prędkości fali P i S opracowano również mapy takich parametrów, jak: stosunku prędkości fali P do fali S (Vp/Vs), dynamicznego współczynnika Pois-sona oraz dynamicznego modułu sprężystości Younga (rys. 7). Na opracowanych mapach zestawiono wyniki badań tomografii sejsmicznej dla obydwu serii pomiaro-wych wykonanych w czerwcu 2013 r. i październiku 2014 r. w polu XXVIII/1. Kon-struując mapy pola prędkości i innych parametrów sejsmicznych, posłużono się identyczną skalą dla obu serii pomiarowych, w celu porównania ich wyników. Waż-niejsze anomalie opisano numerami.

Zestawienie wyników obu serii pomiarowych wskazuje wyraźnie, że izolinie war-tości parametrów sejsmicznych nie mogą być łączone, gdyż na ich przebieg ma wpływ wtórne pole naprężenia, związane z postępem eksploatacji. W strefie frontu ścianowego obserwuje się wyraźne anomalie, związane z dodatkowym obciążeniem ze strony uginających się warstw stropowych nad zrobami. W szczególności wpływ ten jest widoczny w północno-wschodnim narożniku obszaru badań ze względu na większą intensywność eksploatacji (rys. 5-7). Stwierdzone anomalie tzw. dodatnie, o większych wartościach prędkości, są efektem wzrostu sztywności w warstwie do-lomitu, w związku z zaciskaniem istniejących porów i spękań. W warunkach rozwoju zniszczenia taka anomalia może być ujemna, w związku z wytworzeniem dodatko-wych spękań i rozluźnień.

Na mapie pola prędkości fali podłużnej (rys. 5), w serii pomiarowej 1 zaznacza się ujemna anomalia 1. W wykonanym otworze kontrolnym w tej strefie stwierdzono obecność gazów, lecz wypływ był niewielki. W przypadku serii 2 zaznacza się ano-malia 1, dla której wartości prędkości w niewielkim stopniu odbiegają od wartości w niezaburzonym polu i zawierają się w granicy błędu pomiarowego. Zaproponowa-no wykonanie jednego z dwóch otworów kontrolnych C1 lub C2 do tej strefy.

W wykonanym otworze C2 nie stwierdzono obecności gazów, lecz jedynie wypływ

wody do 3 l/min w stropowej części warstwy dolomitu. W obu seriach anomalia 2 związana jest ze wzrostem prędkości fali sejsmicznej w strefie wpływu eksploatacji, w wyniku obciążenia ze strony uginających się warstw stropowych.

Podobne anomalie wyinterpretowano na mapach pozostałych parametrów sej-smicznych. Na mapie pola prędkości fali poprzecznej (rys. 6) zaznaczono dwie anomalie: oznaczoną jako 1 – małych prędkości i 2 – większych prędkości. Obydwie anomalie są podobnie położone, jak anomalie na mapie pola prędkości fali podłuż-nej. Po stronie prawego skrzydła frontu ścianowego zaznacza się niewielki, porów-nywalny z błędem pomiarowym wzrost prędkości fali. Wykonany przez ZG „Rudna” otwór H-35 w strefie tej anomalii nie wykazał zagrożenia gazogeodynamicznego. Geneza anomalii na tej mapie jest taka sama, jak anomalii fali podłużnej.

Na mapie zmian dynamicznego modułu sprężystości Younga zaznaczono ano-malię 1 o mniejszej sprężystości ośrodka i 2 anoano-malię o większej sprężystości. Ob-raz izolinii wartości modułu E jest najbardziej zbliżony do obOb-razu pola prędkości fali S. Średnia wartość dynamicznego modułu sprężystości Younga wyniosła 81 GPa. Do obliczeń tego parametru założono gęstość dolomitu równą 2800 kg/m3.

Podobny układ anomalii sejsmicznych uzyskano w przypadku pozostałych para-metrów sejsmicznych: dynamicznego współczynnika Poissona oraz stosunku pręd-kości fali P do fali S (Vp/Vs).

Rys. 5. Mapa zmienności prędkości fali podłużnej opracowana na podstawie dwóch serii pomiarowych w czerwcu 2013 r. i październiku 2014 r. w polu XXVIII/1 w ZG „Rudna”

Rys. 6. Mapa zmienności prędkości fali poprzecznej opracowana na podstawie dwóch serii pomiarowych w czerwcu 2013 r. i październiku 2014 r. w polu XXVIII/1 w ZG „Rudna”

Rys. 7. Mapa zmienności dynamicznego modułu Younga opracowana na podstawie dwóch serii pomiarowych w czerwcu 2013 r. i październiku 2014 r. w polu XXVIII/1 w ZG „Rudna”

Rozpoznane anomalne wartości parametrów sejsmicznych świadczą o niewiel-kich zmianach w sztywności warstwy dolomitu w niezaburzonych wpływem eksploa-tacji partii górotworu, z wyjątkiem anomalii 1 w serii pomiarowej 1. Wykonany otwór w rejonie tej anomalii wykazał największą obecność gazów, lecz nie stwarzał więk-szego zagrożenia gazogeodynamicznego. Pozostałe anomalie pochodzenia natu-ralnego są niewielkie, porównywalne z błędem pomiarowym. Otwory kontrolne, wy-konane w strefach anomalii pochodzenia eksploatacyjnego, nie wykazały zagroże-nia gazogeodynamicznego.

Podsumowanie i wnioski

W pracy przedstawiono wyniki badań tomografii sejsmicznej, przeprowadzonych dla rozpoznania właściwości górotworu w aspekcie zagrożenia zjawiskami gazogeody-namicznymi w dwóch seriach pomiarowych w polu XXVIII/1 w ZG „Rudna”. Badania były ukierunkowane na rozpoznanie zmian sztywności warstwy dolomitu w stropie wyrobisk górniczych, ze względu na położenie pułapek gazowych. Zostały one przeprowadzone na obszarze o bardzo dużej powierzchni w polu o kilkusetmetro-wych długościach z wykorzystaniem czterech zestawów aparatur sejsmicznych po-łączonych ze sobą. Źródłem fali był niewielki ładunek MW (100-300 g) specjalnie rozmieszczonych i zainstalowanych w krótkich 1,5-2-metrowych otworach strzało-wych. Przetwarzanie i interpretacja danych pomiarowych nie sprawiały większych problemów w związku z korzystniejszymi właściwościami sprężystymi warstwy do-lomitu, w porównaniu z sąsiednimi warstwami anhydrytu i piaskowca, wyraźną iden-tyfikacją fal P i S, wynikającą z wystarczająco dużej energii źródła oraz większego czasu propagacji fal. W efekcie obliczono i opracowano mapy zmian takich parame-trów, jak prędkość fali podłużnej, prędkość fali poprzecznej, stosunek prędkości fali P do fali S (Vp/Vs), dynamicznego współczynnika Poissona oraz dynamicznego modułu

sprężystości Younga. Błędy wykonanych obliczeń tomograficznych są stosunkowo niewielkie – maksymalny błąd dopasowania czasu obliczonego i pomierzonego dla pojedynczego promienia sejsmicznego dla fali P wynosi 2,09 ms, a dla fali S – 3,1 ms. Błąd pomiarowy nie przekraczał 50 m/s dla fali P.

Wykonane badania tomografii sejsmicznej w polu XXVIII/1 w ZG „Rudna” po-zwoliły na sformułowanie następujących spostrzeżeń:

1. Wyinterpretowane zmiany parametrów sejsmicznych, na przeważającym ob-szarze badań są niewielkie, co świadczy o względnie korzystnym stanie geomechanicznym górotworu, charakteryzującym się słabą zmiennością in-tensywności spękań warstwy dolomitu.

2. W narożniku rejonu badań w sąsiedztwie frontu ścianowego występuje ano-malia sejsmiczna związana z wpływem eksploatacji. Charakter anomalii wskazuje, że w strefie tej anomalii zachodzi zaciskanie przestrzeni porowej i spękań i w konsekwencji wzrost sztywności warstwy dolomitu. Główną przyczyną jest obciążenie ze strony uginających się warstw stropowych. 3. Na mapach izolinii wartości parametrów sejsmicznych zaznacza się

wyraź-niej jedna ujemna anomalia. Wykonany otwór kontrolny wykazał niewielką obecność gazów i wody w stropowej części warstwy dolomitu.

Wyniki badań uzupełniają dotychczasową wiedzę o występowaniu zjawisk geo-dynamicznych w aspekcie zmian parametrów sejsmicznych w górotworze, lecz wy-magają dalszych obserwacji w różnych warunkach geologiczno-górniczych.

Bibliografia

[1] Błaszczyk J.K., 1981, Wpływ paleomorfologii stropu białego spągowca na zmienność facjalną serii złożowej w zagłębiu lubińskim, Geol. Sudetica XVI/1, s. 195-217.

[2] Bohlen T., 2002, Parallel 3-D Viscoelastic Finite-Difference Seismic Modelling, Comput-ers & Geosciences, 28(8), s. 887-899.

[3] Dec, J., Pietsch, K., Marzec, P., 2011, Application of seismic methods to identify poten-tial gas concentration zones at the Zechstein limestone level in the Rudna mining area, Annales Societatis Geologorum Poloniae, 81, s. 63-78.

[4] Informacja Wyższego Urzędu Górniczego, nr 70/2009/EW, wrzesień 2009.

[5] Jerzykiewicz T., Kijewski P., Mroczkowski J., Teisseyre A.K., 1976, Geneza osadów białego spągowca monokliny przedsudeckiej, Geologia Sudetica, vol. XI, s. 57-89. [6] Kaczmarek W., 2006, Zróżnicowanie mineralizacji miedziowej a wykształcenie

litolo-giczne białego spągowca w kopalniach LGOM, Niepublikowana praca doktorska. Arch. Bibl. ING UWr.

[7] Kotarba M., 2010, Badania geochemiczne i interpretacja genetyczna gazu ziemnego z otworu badawczego JM-20-H-5, Dokumentacja Towarzystwa Badania Przemian Śro-dowiska „Geosfera”, Kraków.

[8] Łątka T., Czarny R., Krawiec K., Kudyk M., Pilecki Z., 2010, Eksperymentalne badania położenia nieciągłości, pustek i stref rozluźnień w górotworze za pomocą georadaru otworowego, Zeszyty Naukowe IGSMiE PAN, 77, s. 67-75.

[9] Materiały dokumentacyjne KGHM „Polska Miedź” S.A., 2012-2014.

[10] Pilecki Z., Laskowski M., Hryciuk A., Pilecka E., Czarny R., Wróbel J., Koziarz E., Krawiec K., 2013, Identification of gaso-geodynamic zones in the structure of copper ore deposits using geophysical methods, Canadian Institute of Mining Journal, vol. 5, no. 3, s. 194-202.

[11] Pilecki Z., Laskowski M., Czarny R., Wróbel J., Hryciuk A., Koziarz E., Krawiec K., Pilec-ka E., 2012, Możliwości identyfiPilec-kacji stref osłabienia w strukturze złoża rud miedzi

meto-dą prześwietlania sejsmicznego, II Międzynarodowy Kongres Górnictwa Rud Miedzi, Lubin 16-18 lipca 2012, s. 1-13 [materiały elektroniczne http://www.sitglubin-kongres.pl/]. [12] Suchan J., Rożek R., Hryciuk A., 2013, Warunki sedymentacji i zróżnicowanie facjalne

wapienia cechsztyńskiego a zagrożenie gazowe i gazogeodynamiczne w O/ZG „Rudna”, KGHM „Polska Miedź” S.A., V Polska Konferencja Sedymentologiczna POKOS 5’2013, 16-19 maja 2013, Żywiec, s. 1-8.