wstrząsy górotworu: zjawiska sejsmiczne, objawiające się w kopalniach drganiami górotworu i efektami akustycznymi. Przy silniejszych wstrząsach drgania te są odczuwalne na powierzchni, a nawet powodują uszkodzenia obiektów infrastruktury zagospodarowania terenu.

Tąpnięcie jest szczególnym przypadkiem wstrząsu, efektem wstrząsu jest zniszczenie lub uszkodzenie wyrobiska wraz z konsekwencjami z tego wynikającymi,

Odprężenie górotworu: oznacza wyładowanie energii sprężystej nagromadzonej w górotworze, objawiające się drganiami górotworu, zjawiskami akustycznymi, spękaniem skał, przemieszczeniem skał do wyrobisk, które nie zmniejszają stateczności obudowy i funkcjonalności wyrobiska.

Pierwszorzędne objawy tąpnięcia: skruszenie i wyrzucenie skał do wyrobiska, drgania, zjawiska akustyczne, ze szczelinowanie górotworu,

Zdarzenia drugorzędne: uszkodzenie, zniszczenie obudowy, gwałtowne zaciskanie wyrobiska,

Zdarzenia trzeciorzędne: zawały wyrobisk, zapylenie wyrobisk, sprężenie i podmuch powietrza,

Rodzaje tąpnięć:

Górnicze: związane z aktualnie prowadzoną bądź dokonaną działalnością górniczą,

Tektoniczne: związane z aktywnymi sferami tektonicznymi, a wywołujące je zjawiska mają charakter trzęsień Ziemi. Zatem występują w miejscach czynnych tektonicznie. W Polsce raczej nie występują.

Tąpnięcie naprężeniowe: zwane też pokładowym zachodzi w rezultacie powolnego, statycznego narastania naprężeń w pokładzie w sąsiedztwie wyrobisk do wartości granicznych a następnie gwałtownego wyzwolenia nagromadzonej energii.

Tąpnięcie udarowe: są wynikiem nagłego przyłożenia siły w następstwie pęknięcia grubej, monolitycznej warstwy skalnej w stropie lub spągu pokładu i jej przemieszczania. Stąd tąpnięcia te nazywamy stropowymi lub spągowymi, w zależności od miejsca działania impulsu, a niezależnie od miejsca wystąpienia skutków.

Tapnięcia udarowo-naprężeniowe: są pomiędzy skrajnymi rodzajami tąpnięć naprężeniowych i udarowych, występują przy duzych wartościach składowych stanu naprężenia w pokładzie, gdzie nawet stosunkowo mały impuls udaru pochodzący z otaczającego pokładu górotworu może doprowadzi do tąpnięcia.

Przyczyny występowania tąpań: Naturalne: duże pierwotne ciśnienie górotworu, grubowarstwowa budowa górotworu, naturalna skłonności do tąpań,

Techniczne: lokalna koncentracja naprężęń, nadmierna eksploatacja, skrępowana profilaktyka, nadmierne rozcięcie pokładu,

Organizacyjne : niedoinwestowanie kopalń, błlędy w profilaktyce, błędy w wykonywaniu robót, braki w szkoleniu, rozprężenie dyscypliny,

Analityczne metody oceny stanu zagrożenia tąpaniami: zalety metod analityczny: możliwość wyprzedzającego rozpoznania potencjalnego stanu zagrozenia tąpaniami, możliwość prognozowania stanu zagrozenia dla każdej, nawet nie dostępnej prati górotworu, duży zasięg przestrzenny informacji, okreslenie charakterystycznych naprężeniowo sfer zarówno dla pokładu węgla, w którym prowadzona jest eksploatacja, jak i dla skał otaczających, możliwość prognozowania ekstremalnych w czasie naprężeń występujących w określonych momentach prowadzenia eksploatacji, uwzględnienie w prognozie takich czynników górniczych jak: zaszłości eksploatacyjne, objętość wybranego złoza i parametrów eksploatacji, wady: idealizację ośrodka skalnego, wystepowanie we wzorach stałych materiałowych, które nie zawsze uwzględniaja lokalne warunki górotworu,

Pierwsza grupa metod: przyjmuje ze warunkiem koniecznym do zaistnienia tąpnięcia jest osiągnięcie przez ośrodek skalny stanu granicznego wytężenia, szczególnie w strefach w pobliżu wyrobisk górniczych co oznacza że ma miejsce uplastycznienie lub kruche zniszczenie ośrodka do klasycznych rozwiązań należą teorie: H. Gila, G. Braunera, I.M. Pietuchowa.

Druga grupa metod: bazuje na teori wykorzystującej kryterium utraty stateczności przez górotwór. Istota rozwiązań jest badanie wrażliwości danego układu geomechanicznego na zaburzenia jego parametrów. Jeśli układ charakteryzuje się mala amplituda tych zaburzeń, a reaguje dużą amplituda odpowiedzi to wówczas ma cechy układu niestabilnego a w kategoriach zagrożenia tąpaniami układu o duzym prawdopodobieństwie zaistnienia tąpnięcia,

Trzecia grupa metod: stanowią metody wykorzystujące bogatą bazę danych o zaistniałych tąpnięciach oraz warunkach górniczo-geologicznych w jakich one wystapiły. Na tej podstawie opracowano empiryczne zależności pozwalające ocenić stan zagrożenia w określonych warunkach naturalnych.

Miarą sejsmiczności jest: aktywność sejsmiczna rozumiana jako liczba wstrząsów w jednostce czasu, z uwzględnieniam ich poziomu energetycznego.

Fale Typu P podłużne, są falami typu kompresyjnego i pojawiaja się jako pierwsza grupa fal na sejsmogramie,

Fale typu S- poprzeczne, są falami typu ścinania i pojawiają się jako druga grupa fal na sejsmogramie,

Metody lokalizacji wstrząsów: metoda P uwzględniająca czasy wejścia fal podłużnych P, metoda S-P uwzględniająca różnicę czasów wstąpien fal poprzecznych S i podłużnych P na tym samym sejsmogramie, metoda azymutalna- uwzględniajaca amplitudy pierwszych wstąpień fali P, składowych kierunkowych N-S, E-W, metoda tłumieniowa uwzględniajaca zmiany amplitudy fal P i S wraz z odległością, metody mieszane stanowiace połączenie kilku różnych metod,

Obliczenie energi sejsmicznej: jest w sejsmologicznej ocenie zagrozenia wstrząsami górniczymi i tapaniami, bardzo istotnym parametrem fizycznym, charakteryzuje ona procesy niszczenia struktury górotworu oraz przemiany energetyczne zachodzące w ognisku.

Metoda Gutenberga-Richtera zwana klasyczną: opracowana została na podstawie teorii rozchodzenia się ruchu drgającego w ośrodku o średnich wartościach parametrów sprężystych przy założeniu sinusoidalnego przebiegu drgań:

Metoda polegajaca na okresleniu parametru gęstości strumienia energii w punkcie pomiarowym

Metoda wykorzystująca parametr czasu trwania wstrząsu

W metodzie tej wykorzystuje się zależność między wartością energii sejsmicznej wstrząsu a czasem jego trwania:

Metoda numerycznego całkowania sejsmogramu: pod warunkiem cyfrowego zapisu aparatury sejsmologicznej,

W przypadku aparatury sejsmologicznej z zapisem cyfrowym istnieje możliwość za pomoca techniki numerycznego calkowania obliczenia rzeczywistego pola pod sejsmogramem dla wydzielonych grup falowych. Pole to jest proporcjonalne do energii sejsmicznej.

Metoda spektakularna: energia wypromieniowana ze Źródła sejsmicznego jest obliczana przy pomocy całki I z kwadratów prędkosci drgań tzw całki Snoke'a:

Sejsmologiczne kryteria oceny zagrożenia tapaniami: wynikiem rutynowych prac interpretacyjnych jest wyznaczenie współrzędnych ognisk wstrzasów oraz obliczanie energii sejsmicznej zarejestrowanych zjawisk w rejonie wyrobiska. Przy czym za rejon wyrobiska przyjmue się strefę: dla ścian obszar o wymiarach 100m w kierunku wybiegu i zrobów oraz po 50 w bok poza pole ściany, dla chdoników obszar o promieniu 100m od czoła chodnika,

Metoda sejsmologi górniczej: metoda ta stanowi specyficzna odmiane sejsmologii ogólnej stosowanej w świecie do rejestracji i znalizy trzesień ziemi. Zjawiska sejsmiczne indukowane działalnością górniczą są również trzęsieniami ziemi ale ich ogniska są usytuowane z reguły: energia od 100[J] do 10000000000[J] co w skali magnitud zawiera się w przedziale 0-4,5; częstotliwość drgań od 1 do 50 Hz; rejestrowany zasięg drgań od kilkuset metrów do kliku tysięcy kilometrów; w metodzie tej wykorzystywane jest zjawisko emisji sejsmoakustycznej z którym związane jest generowanie fal sprężystych, powstaje ono jako wynik zmian pola naprężeń, prowadzących do odkształceń się sprężystych w ośrodku skalnym,

Istotą metody sejsmologicznej do zastosowań górniczych jest występowanie w górotworze procesów:

• powstawania i przemieszczania się naprężeń eksploatacyjnych,

• niszczenia struktury nadmiernie wytężonych partii góroworu,

• deformacji mocnych kompleksów skał stropowych (piaskowców),

• osiadanie skał stropowych.

---