Aktualności

Technologie geodezyjne pomagają w określaniu skutków górniczych trzęsień ziemi

26-05-2020

Jak zaawansowane technologie geodezyjne mogą pomóc nam w określeniu skutków trzęsień ziemi spowodowanych działalnością górniczą człowieka? Wielu z nas postrzega trzęsienia ziemi jako niszczycielskie zjawiska naturalne. Jednak mogą być one powodowane również działalnością człowieka, na przykład górnictwem. Nasze badania skupiają się na analizie wstrząsu górniczego, który miał miejsce 29 stycznia 2019 roku w zachodniej Polsce w pobliżu Kopalni "Rudna". Tąpnięcie w kopalni, wywołało trzęsienie ziemi o magnitudzie 4,6. W celu określenia stopnia nasilenia oraz skutków wstrząsu wykorzystaliśmy kilka różnych źródeł danych (sejsmologicznych i geodezyjnych), w połączeniu z różnymi strategiami opracowania obserwacji. Na podstawie danych pochodzących z regionalnej sieci sejsmologicznej oszacowaliśmy mechanizm źródła wstrząsu, który spowodował rozprzestrzenienie się fal sejsmicznych na powierzchni ziemi. Zapisy z lokalnej sieci sejsmologicznej zostały przez nas wykorzystane do określenia reakcji terenu w krótkim czasie po wystąpieniu zawalenia – maksymalnych wartości przyspieszenia, prędkości i przemieszczenia (8 mm w poziomie i 1,5 mm w pionie). Dodatkowo, stacja obserwacyjna systemów nawigacji satelitarnej (GNSS) znajdująca się w pobliżu epicentrum wstrząsu (w miejscowości Komorniki), zarejestrowała zmianę pozycji (współrzędnych) w krótkim czasie po wystąpieniu wstrząsu. Wyniki te zostały zinterpretowane jako alternatywa lub uzupełnienie obserwacji sejsmografu. Współrzędne dla tej stacji zostały przeanalizowane również w dłuższym okresie, aby potwierdzić stabilną pozycję punktu zarówno przed jak i po zdarzeniu. Kolejna metoda geodezyjna, która została zastosowana w naszych badaniach, opierała się na satelitarnych pomiarach radarowych (InSAR). Pomiary te obejmowały okres trzech miesięcy przed i trzech miesięcy po wstrząsie i ukazały powolne osiadanie terenu w związku z pracami górniczymi prowadzonymi w zasięgu kopalni (ok. 20 cm/rok przed wstrząsem i do 50 cm/rok po wstrząsie). W momencie wstrząsu, dane radarowe pokazały, że badane zapadnięcie gruntu objęło obszar 2 kilometrów kwadratowych i doprowadziło do obniżenia terenu o około 15 cm w ciągu sześciu dni.

Szczegóły naszych badań przedstawiono w pracy "Combined Study of a Significant Mine Collapse Based on Seismological and Geodetic Data - 29 January 2019, Rudna Mine, Poland", autorzy: Maya Ilieva¹, Łukasz Rudziński², Kamila Pawłuszek-Filipiak¹, Grzegorz Lizurek², Iwona Kudłacik¹, Damian Tondaś¹ i Dorota Olszewska<sup>2

1</sup> Instytut Geodezji i Geoinformatyki, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
² Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk

Artykuł został opublikowany w Remote Sensing (Special Issue Remote Sensing in Applied Geophysics) 2020, 12(10), 1570; https://doi.org/10.3390/rs12101570.

Finansowanie: Badania zostały przeprowadzone w ramach projektu EPOS-PL, POIR.04.02.00-14-A003/16, finansowanego z Programu Inteligentnego Rozwoju 2014-2020, Priorytet IV: Zwiększenie potencjału naukowo-badawczego, Działanie 4.2: Rozwój nowoczesnej infrastruktury badawczej w sektorze nauki. Było ono współfinansowane przez Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego. Stacja GNSS LES1 została utworzona w ramach naukowej infrastruktury geodezyjnej EPOS-PL. Praca ta została również częściowo sfinansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w Polsce w ramach działalności statutowej nr 3841/E-41/S/2020.