Zasada FERMATA - miedzy dwoma punktami osrodka fala rozchodzi się po takiej drodze by czas propagacji był ekstremalny (najkrótszy lub najdłuższy)
Prawa Snelliusa (prawa odbicia i załamania fali) na granicy dwoch osrodków różniących się własnościami sprężystymi fala dochodzaca do granicy może ulec czesciowo odbiciu a czesciowo przejść przez granice i propagowac w drugim osrodku. Jeśli do granicy dotrze fala P lub S na granicy tej zawsze generowane są oba typy fal tzn. zarówno fale podłużne jak i poprzeczne. Sinus kata pod jakim fala wychodzi z granicy zalezy od sinusa kąta pod jakim fala pada na granice i stosunku prędkości fali padającej i wychodzącej z granicy
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.
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.
Metody obliczania energii sejsmicznej: Metoda wykorzystująca parametr czasu trwania wstrząsu Metoda numerycznego całkowania, Metoda polegajaca na okresleniu parametru gęstości strumienia energii w punkcie pomiarowym, Metoda Gutenberga-Richtera zwana klasyczną: Metoda spektakularna
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,
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, błędy w profilaktyce, błędy w wykonywaniu robót, braki w szkoleniu, rozprężenie dyscypliny,
Metoda wykorzystująca parametr czasu trwania wstrząsu
W metodzie tej wykorzystuje się zależność między wartością energii sejsmicznej wstrząsu a czasem jego trwania:
Współczynniki C i D są zwykle bardzo małe i w skali lokalnych sieci kopalnianych można je pominąć. Natomiast wartości współczynników B i F wyznacza się dla odpowiednio licznych i reprezentatywnych zbiorów danych parametrów E i t np. uzyskanych z sieci sejsmologicznych wyższego rzędu.
Metoda numerycznego całkowania sejsmogramu
W przypadku aparatury sejsmologicznej z zapisem cyfrowym istnieje możliwość za pomocą techniki numerycznego całkowania obliczenia rzeczywistego pola pod sejsmogramem dla wydzielonych grup falowych. Pole to jest proporcjonalne do wartości energii sejsmicznej:
Metoda spektralna
Energia wypromieniowana ze źródła sejsmicznego jest obliczana przy pomocy całki I z kwadratów prędkości drgań tzw. całki Snoke'a:
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 sejsmoakustyki górniczej
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 niesprężystych w ośrodku skalnym. Źródłem emisji sejsmoakustycznej mogą być odkszałecnia plastyczne, powstawanie mikropęknięć lub wzrost już istniejących mikropęknięć i pęknięć. Wyzwolenie energii sprężystej powoduje powstanie fal sejsmicznych, które rozchodzą się od źródła (ogniska) i mogą być rejestrowane w formie zwanej sygnałem lub impulsem sejsmoakustycznym.
Pojawienie się się emisji sejsmoakustycznej jest dowodem na przekroczenie przez dany układ tzw. progu mikrodylatancji tj. powstawania spękań i drobnych szczelin w strukturze skały a dalszy rozwój tego zjawiska jest przesłanką zbliżania się do ostatecznego pęknięcia. Zakłada się, że to ostateczne pęknięcie jest zwykle wysokoenergetycznym wstrząsem, który może spowodować tąpnięcie.