Year: 2004
Type: article
Abstract: Zbiory zjawisk sejsmicznych związanych z eksploatacją miedzi w LGOM, węgla \nkamiennego w dwóch kopalniach GZW i złota w Republice Południowej Afryki przebadano \npod kątem obecności dynamiki nieliniowej i chaosu deterministycznego. Poszczególne zbiory \nróżniły się zakresem rejestrowanych energii od 102 – 106 J po 105 – 1011 J co świadczy \no odmienności skali obserwowanych procesów pękania i niszczenia skał. Analizowano cztery \ncharakterystyczne deskryptory: uogólniony wymiar fraktalny, najmniejszy wymiar przestrzeni \nfazowej, wymiar zrekonstruowanego atraktora procesu oraz największy wykładnik Lyapunova. \nObliczenia wykonano dla: rozkładów czasowo-przestrzennego i energetycznego wstrząsów. \nOkazało się że dla wszystkich zestawów danych rozkłady analizowanych parametrów zjawisk \nsejsmicznych miały strukturę fraktalną lub multifraktalną a badane parametry dynamiki \nchaotycznej mogą być stosowane do opisu procesów sejsmicznych bez względu na genezę \ni skalę tych zjawisk. Potwierdzono możliwość zastosowania wykorzystanych metod badania \ndanych do opisu procesów sejsmiczności indukowanej eksploatacją górniczą. Na podstawie \nanalizy parametrów dynamiki nieliniowej, uzyskano pewne, jakościowe rozdzielenie badanych \nprocesów sejsmicznych. W niektórych przypadkach została potwierdzona obecność zachowań \nchaotycznych w układach. \nThe data sets related to exploitation of copper in LGOM, hard coal in two mines in GZW \nand gold in Rep. of South Africa were studied in the regard of the presence of non-linear \ndynamics and deterministic chaos. Particular sets differ in the energy range: from 102-106 J to \n105-1011 J what indicates a different scale of the observed processes of rock fracturing and \ndestruction. Four characteristic descriptors were analysed: generalized fractal dimension, the \nsmallest embedded phase space dimension, the dimension of the recostructed attractor of the \nprocess and the biggest Lyapunov exponent. The calculations were conducted for the timespace \nand energy distributions of the tremors. It turned out that for all data sets the distributions \nof the analysed parameters had the fractal or multifractal structure. Moreover, there was found \nthat studied parameters of chaotic dynamics may be applied to the seismic processes \ndescription regardless the genetic type and scale of that processes. The aplication of the data analysis methodology to describe mining induced seismicity was confirmed. On the basis of non-linear dynamics parameters the certain, qualitative seperation of the processes was obtained. In some cases the chaotic behaviour in the systems was confirmed.
Author: Łukasz Kortas
Language: Polish
Subfield: Mechanics of Materials
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2623922690