badania georadarowe (gpr) w kopalniach rud miedzi …kart-geo.eu/dokumenty/2011_gpr (rudna)...

Zamawiający: KGHM CUPRUM Spółka z o.o.

Centrum Badawczo – Rozwojowe ul. Gen. Wł. Sikorskiego 2 – 8

53-659 WROCŁAW

UMOWA O DZIEŁO Nr. 112d/DUE/11

z dnia 27.06.2011 r.

Studium naukowo - badawcze: ZASTOSOWANIE RADARU DO PENETRACJI GRUNTU (GPR)

W KOPALNIACH PODZIEMNYCH „Możliwości wykorzystania filtrów dolno- i górnoprzepustowych do analizy i interpretacji badań

wykonanych metodą GPR w kopalniach rud miedzi KGHM Polska Miedź” Temat:

BADANIA GEORADAROWE (GPR) STROPU CHODNIKA GÓRNICZEGO

W KOPALNIACH RUD MIEDZI KGHM POLSKA MIEDŹ ETAP I: ZG RUDNA. Pole XII/1

Wykonawca:

Dr Adam Szynkiewicz UNIWERSYTET WROCŁAWSKI, INSTYTUT NAUK GEOLOGICZNYCH

Wrocław, listopad 2011

2

S P I S T R E Ś C I 1.0. WSTĘP.................................................................................................................3

1.1. Podstawy formalne............................................................................................3

1.2. . Cel i zakres badań ...........................................................................................3

1.3. Radar do Penetracji Gruntu (GPR)...................................................................5

2.0. ANALIZA STANU WIEDZY W ZAKRESIE ZASTOSOWAŃ METODY GPR W GÓRNICTWIE PODZIEMNYM......................................7

3.0. ANALIZA UWARUNKOWAŃ PROWADZENIA BADAŃ GÓROTWORU METODĄ GPR W PODZIEMNYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH, ZE SZCZEGÓLNYM UWZGLĘDNIENIEM WARUNKÓW KOPALŃ RUD MIEDZI W KGHM POLSKA MIEDŹ................................................................23

3.1. Poligon badań GPR w ZG Rudna (Pole XII/1)................................................23

3.2. Aparatura GPR stosowana podczas badań w ZG Rudna..............................24

3.3. Metodyka prowadzenia badań GPR w ZG Rudna.........................................25

3.4. Filtracja. Analiza falogramów GPR................................................................26

Filtracja.................................................................................................30

Analiza falogramów GPR......................................................................30

I. Przekroje georadarowe RAMAC/GPR – filtracja w programie GroundVision...........34

II. Przekroje georadarowe IDS/GPR – filtracja w programie ReflexW.........................35

4.0. WNIOSKI DOTYCZĄCE METODYKI BADAŃ GPR W KOPALNIACH

RUD MIEDZI....................................................................................................35

LITERATURA ............................................................................................................37 SPIS FIGUR...............................................................................................................41

SPIS TABEL..............................................................................................................41

SPIS ZAŁĄCZNIKÓW................................................................................................44

ZAŁĄCZNIKI: 01-23……………………………………………………………………46-59

REFERENCJE

www.eurogpr.org > members

GeoScience MALA

Geophysical Survey System, Inc.

http://www.eurogpr.org/

3

1.0. WSTĘP

1.1. Podstawy formalne.

W dniu 27.06 2011 roku zawarta została umowa o dzieło (Nr 112d/DUE/11) między KGHM CUPRUM

Spółka z o.o. Centrum Badawczo Rozwojowe (53-659 Wrocław, ul. Gen. Wł. Sikorskiego 2 – 8),

reprezentowanym przez Prezesa Zarządu - prof. dr hab. inż. Monikę Hardygóra oraz Wiceprezesa – dr inż. Jana

Kudełko - zwanym dalej ZAMAWIAJĄCYM, a Adamem Szynkiewiczem (zam. 51-649 Wrocław, ul.

Bacciarellego 39/1) z Instytutu Nauk Geologicznych Uniwersytetu Wrocławskiego - zwanym dalej

WYKONAWCĄ, na wykonanie Studium naukowo – badawczego p.t.: „Możliwości wykorzystania filtrów

dolno- i górnoprzepustowych do analizy i interpretacji badań metodą GPR w podziemnych kopalniach

rud miedzi KGHM Polska Miedź”

Ze strony ZAMAWIAJĄCEGO osobą koordynującą badania był dr Maciej Madziarz, a

WYKONAWCĘ reprezentował dr Adam Szynkiewicz

W pracach terenowych uczestniczył inż. Krzysztof Rajczakowski (KGHM Polska Miedź, ZG

Rudna), który nadzorował oraz kierował pracami pod ziemią.

Uzgodniono, że wyniki badań w 1 egz. zostaną przekazane ZAMAWIAJĄCEMU do dnia

15.11.2011 r., a honorarium za wykonaną prace będzie przekazane przelewem na konto

WYKONAWCY, w ciągu 7 od daty wystawienia rachunku za odebrane wyniki badań.

1.2. Cel i zakres badań.

Celem pracy jest:

1. Analiza stanu wiedzy w zakresie zastosowań metody GPR w górnictwie.

2. Analiza uwarunkowań prowadzenia metodą GPR badań górotworu w podziemnych zakładach

górniczych, ze szczególnym uwzględnieniem warunków kopalń rud miedzi KGHM Polska

Miedź.

3. Opracowanie metodyki prowadzenia badań i pomoc w realizacji pomiarów.

4. Analiza i opracowanie wyników pomiarów.

W kopalniach miedzi KGHM Polska Miedź S.A. istotne jest prognozowanie miejsc tąpań w

chodnikach górniczych. W wyniku prowadzonych robót górniczych w warstwach skalnych

występujących nad stropem chodników powstają odspojenia i spękania (d na Fig. 01). Powoduje to

zagrożenie tąpań stropów i powstawania zawałów. Jedną z metod wspomagających wcześniejsze

rozpoznanie strefy tąpania może być bezinwazyjna metoda monitoringu gruntów przy pomocy

aparatury georadarowej (Radar do Penetracji Gruntu - GPR). ZAMAWIAJĄCY postawił pytanie: czy

przy pomocy tej aparatury metodą profilowania liniowego (2D), do głębokości ok. 3 m, można wykryć

odspojenia i szczeliny w warstwach skalnych w stropach chodników górniczych kopalń miedzi KGHM

Polska Miedź S.A..

Do studialnych badań z GPR w kopalniach miedzi KGHM Polska Miedź, ZAMAWIAJĄCY

wybrał Zakład Górniczy Rudna i wskazał poligon XII/1, a w terenie wyznaczył linie przekrojowe.

4

Fig. 01. Model linii naprężeń oraz spękań i odspojeń między warstwami skalnymi w stropie chodnika górniczego: a) warstwy skalne, b) linie naprężeń w górotworze,

c) strefa maksymalnych spękań i odspojeń, d) strzałka ugięć warstw skalnych w stropie chodnika

5

1.3. Radar do Penetracji Gruntu (GPR)

Georadar (Ground Penetrating Radar - GPR), jest elektroniczną aparaturą do geofizycznych

badań gruntu (Daniels 2004; Karczewski 2007, Ulriksen 1982, strona internetowa: Olhoeft G:

http://inside.mines.edu/~golhoeft; strona internetowa: http://en.wikipedia.org/wiki/Ground-

penetrating_radar ).

Fig. 02. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR). A) anteny ekranowane, B) anteny nieekranowane

Aparatura GPR składa się z: anteny nadawczej (Tx), anteny odbiorczej (Rx), jednostki

centralnej (CU) i komputera przenośnego z monitorem (Fig. 02). Anteny (nadawcza Tx i odbiorcza

Rx), o niskiej częstotliwości centralnej (np. 50 MHz, 25 MHz 12 MHz, itp.) zwykle nie są ekranowane

(Fig. 02 B) i przenosi się je, w stałej lub nieustalonej odległości od siebie, nad powierzchnia badanego

gruntu. Anteny o wyższej częstotliwości centralnej (np. 100 MHz, 250 MHz, 400 MHz, 600 MHz, 800

MHz, 1GHz itp.), zwykle zamknięte są w jednym pojemniku (Fig. 02A). Są to tzw. anteny ekranowane

(osłonięte).

Wymienione, poszczególne elementy aparatury georadarowej, połączone są kablami (często

są to światłowody). Urządzenie działa na zasadzie zliczania opóźnień impulsów

elektromagnetycznych o bardzo wysokiej częstotliwości (od 10 do 1000 MHz), wysyłanych przez

antenę nadawczą (Tx), które odbite od różnych granic litologicznych gruntu, różnych typów skał

(dielektryków), odbierane są przez antenę odbiorczą (Rx) i przekazywane na jednostkę centralną (CU)

w celu zliczania czasu opóźnień powrotu fali. Przez granice odbijające sygnał radarowy należy

rozumieć granice między ośrodkami różniącymi się wartością stałej dielektrycznej (). Skały mają

różne wartości stałej dielektrycznej. Impulsy wysyłane przez antenę nadawczą w głąb ośrodka,

wracają z opóźnieniem do anteny odbiorczej i przez kable (światłowody), trafiają do jednostki

centralnej (CU) sterującej systemem, a następnie są przetwarzane i przesyłane do rejestratora (np.

dysk twardy przenośnego komputera). W terenie impulsy te obserwowane są przez operatora na

monitorze, w postaci falogramu czasowego zmienności parametrów gruntu (tj. liniowego, pionowego,

przekroju 2D). Wykres taki można następnie przeliczać np. na jednostki metryczne, można

6

wydrukować w kolorach (tzw. filtracja – odrębny kolor dla różnych prędkości przechodzenia fal).

Uzyskany obraz można porównywać z wzorcowymi obrazami różnych obiektów ukrytych w gruncie lub

z wzorcowymi obrazami struktur geologicznych albo z dokumentacją kartograficzną odsłonić, a także z

danymi uzyskanymi z wierceń geologicznych.

W stosunku do innych metod geofizycznych, metoda radarowa (GPR) pozwala w terenie na

bezinwazyjne, liniowe śledzenie budowy geologicznej, to znaczy na śledzenie zmienności litologii i

płytkich struktur geologicznych górotworu (2D). Stosowanie wymienne anten (o różnej częstotliwości:

od 10 MHz do 1GHz), zależy od postawionego zadania i założonej głębokości monitoringu gruntu. Im

niższa częstotliwość centralna anten tym większy zasięg głębokościowy profilowania.

Dla płytkich badań geotechnicznych i archeologicznych wykorzystuje się anteny o większej

częstotliwości centralnej, zamknięte w specjalnie ekranowanym pojemniku (anteny

ekranowane/osłonięte). Aparatura GPR może być wielokanałowa, wówczas do jednostki centralnej

dołączone są 2, 4 , 8 lub 16 anteny. Bywają też konstrukcje gdy w jednym pojemniku jest antena

zbierająca dane o dwóch różnych zakresach częstotliwości (uzyskuje się dwa pliki o różnym zasięgu

głębokości z tej samej trasy przemarszu).

W przypadku równoległych linii przekrojowych, zaczynających się od stałej linii bazowej

możliwe jest wykonanie obrazu górotworu w postaci bryły (3D), a następnie dokonywać przeglądu

obrazu struktur na płaszczyznach w odpowiednich cieciach pionowych lub poziomych.

Specjalnie skonstruowane anteny georadarów (GPR – borehole antenna) można stosować w

górnictwie i geologii do badań otworowych, przy czym antena nadawcza (Tx) może być wpuszczana

do otworu za anteną odbiorczą (Rx) lub do badań między-otworowych (antena Tx w jednym otworze,

a antena Rx w innym otworze). Anteny do badań otworowych mogą być także używane w otworach

kierunkowych (Fig.03).

Fig. 03. Radar do Penetracji Gruntu GPR. Przykład anten 100 MHz do badań otworowych (wg CSIRO, Australia)

7

2.0. ANALIZA STANU WIEDZY W ZAKRESIE ZASTOSOWAŃ METODY GPR W GÓRNICTWIE PODZIEMNYM

Od roku 1975, kiedy to technologie georadarową (GPR) udostępniono dla użyteczności nie

wojskowej, nastąpił szalony postęp w badaniach i jej zastosowaniu w różnych dziedzinach. Istnieje na

ten temat olbrzymia bibliografia, np.: publikacje IEEE – Institute of Electrical and Electronic Engineers

(materiały z konferencji), czasopisma: Journal of Applied Geophysics oraz Near Surface Geophysics;

materiały z International Radar Conferences - Proceedings of: GPR1996, GPR1998, GPR2000,

GPR2002, GPR2004, GPR2006, GPR2008, GPR2010; materiały z International Summer School on

Radar (SAR); materiały z International Radar Symposium (IRS); materiały z European Conference on

Synthetic Aparature Radar (EuSAR); materiały z International Workshop on Advenced Ground

Penetrating Radar, materiały z konferencji EAGE, materiałt z konferencji EUG, materiały z kongerefcji

górniczych i geologicnych.

Na stronach internetowych jest ogromna ilość odnośników do informacji o GPR, z czego

ponad połowa, to są różne przyczynki i reklamy firm wykonujących usługi GPR. Z tych pozostałych

linków internetowych, znaczna część odnosi się do stosowania metody georadarowej (GPR) w

wykrywaniu min przeciwpiechotnych i przeciwpancernych oraz do stosowania GPR w archeologii, w

inżynierii budowlanej, drogowej, kolejowej, zwłaszcza do badań konstrukcji betonowych. Publikacji

oraz linków internetowych dotyczących zastosowania GPR w geologii oraz górnictwie jest niewiele.

Ludzie niechętnie publikują wyniki badań oraz prac z GPR dla górnictwa, przeważnie są to prace

studialne i eksperymentalne.

Z przeglądu dostępnej literatury oraz istniejących odnośników (linków) internetowych (Annan,

Davis 1997; Daniels 2004; Karczewski 2007; Pittman W.E (Jr.)1984; Proceedings of GPR1996,

GPR1998, GPR2000, GPR2002, GPR2004, GPR2006, GPR2008, GPR2010; publikacje IEEE –

Institute of Electrical and Electronic Engineers oraz czasopisma: Journal of Applied Geophysics; Near

Surface Geophysics) wynika, że metodę georadarową (Radar do Penetracji Gruntu - GPR) stosuje się

dla potrzeb geologii oraz górnictwa powierzchniowego i podziemnego w następujących zakresach:

1) kontrola miąższości nadkładu;

2) wykrywanie kopalnych lejów krasowych;

3) kontrola stanu powierzchni (osiadanie, zapadanie);

4) określanie struktur układu warstw skalnych;

5) wyznaczanie granic złóż mineralnych (w tym miejsc koncentracji minerałów);

6) wykrywanie: spękań, szczelin, uskoków;

7) wykrywanie kawern i nieciągłości litologicznych na przedpolu urabiania;

8) kontrola ścian ociosów chodników w kopalniach;

9) kontrola spękań i odspojeń warstwach w stropie chodników górniczych;

10) monitoring stanu urobku (eksploatacji) złoża i prognoza zabierek;

11) inspekcja konstrukcji obudowy chodników i szybów;

12) kontrola stanu obudowy betonowej (jaka grubość, spękania, kawerny);

13) kontrola zbiorników poflotacyjnych;

14) kontrola wałów ochronnych i zapór.

8

Ponadto, w zakresie szeroko pojmowanych problemów związanych z górnictwem metoda

georadarowa (GPR) wykorzystywana może być do:

1) kontroli osuwisk i stref zagrożonych osuwiskami;

2) wykrywania i kontroli zanieczyszczeń oraz kierunków ich rozchodzenia;

3) wykrywania składowisk odpadów;

4) kontroli stanu dróg dojazdowych;

5) kontroli mostów, wiaduktów i tuneli;

6) wykrywania rur, kabli.

Z analizy literatury wynika, ze w badaniach GPR dla potrzeb geologii (zwłaszcza z

powierzchni terenu) oraz dla potrzeb górnictwa odkrywkowego, stosowane są najczęściej anteny nie

ekranowane, o niskiej częstotliwości centralnej (np. 10 MHz, 18 MHz, 25 MHz, 50 MHz) – czyli anteny

pozwalające na monitoring górotworu do większych głębokości (np.: od 20 m do 250 m). Natomiast w

badaniach dla górnictwa podziemnego stosowane są anteny najczęściej ekranowane o wyższej

częstotliwości centralnej (np. 100 MHz, 200 MHz, 400 MHz, 600 MHz, 800 MHz, 1GHz itp.) – czyli

pozwalające na monitoring górotworu lub obudowy przy niewielkim zasięgu głębokości (np. od 0,1 m

do 10 m).

Możliwości stosowania Radaru Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie, pokazują niektóre

wybrane publikacje. Badania z powierzchni terenu zasięgu złóż znajdziemy między innymi w pracach:

Francke J., Utsi V. (2009); Vogt D., Schoor van M., Pisani du P. (2005); White H., Plessis du A., Noble

K., Treloar M. (1991). Wykorzystanie georadaru (GPR do poszukiwań podziemnych tuneli (chodników

górniczych) można znaleźć w pracach np.: Strenberg B.K. (2002); Save N. (2004). Zastosowanie

georadaru (GPR) do określanie położenia warstw skalnych i ich miąższości znajdujemy między innymi

w pracach: Church R.H. (1985); Marcak H, Zientek J., Karczewski J. (1996); Strange A.D., Ralston

J.C., Vinod Ch. (2005); Ralston J. (2007); Zebruck G.R. (2003).

Dla potrzeb geologii i górnictwa podziemnego, georadar (Radar Do Penetracji Gruntu - GPR)

może być stosowany:

a) z antenami do badań otworowych

b) z antenami nieekranowanymi

c) z antenami ekranowanymi

Omówienie zasady i wyników stosowania radaru (GPR) z antenami do badań otworowych nie

będzie w tym opracowaniu omawiane, gdyż problem jest znacznie złożony i wymaga osobnego

raportu. Poniżej zostaną pokazane przykłady wykorzystania GPR ze standardowymi antenami do

badań z powierzchni gruntu.

Podczas badań w kopalniach podziemnych, standardowe anteny (zarówno nie ekranowane

jak i ekranowane) mogą być skierowane w kierunku:

a) ku spągowi chodnika górniczego;

b) ku ścianie chodnika lub szybu;

c) ku stopowi chodnika

9

Próby wykorzystania GPR w kopalni podziemnej z antenami nieekranowanymi, skierowanymi

ku ścianie chodnika (Fig. 04) były wykonywane na złożu soli w ZG Polkowice - Sieroszowiece

(Malutko i in. 1998).

Fig. 04. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź, ZG Polkowice - Sieroszowiece. Badania GPR w warstwach soli w roku 1998.

RAMAC/GPR anteny 100 MHz nieekranowane skierowane ku ścianie chodnika górniczego. (wg Malutko T., Daniluk D., Szynkiewicz A., 1998 – Sprawozdanie z badań złoża soli metodą georadarową (RAMAC/GPR). Archiwum KGHM Polska Miedź, ZG Polkowice-Sieroszowice).

Problem: sprawdzanie możliwości wykrycia granicy miedzy sola i anhydrytem

10

Inny przykład wykorzystania georadaru (GPR) z antenami nieekranowanymi o różnej

częstotliwości, skierowanymi ku ścianie chodnika górniczego (Fig. 05), znajdujemy w pracy Monaghan

i in. (2003). W pracy tej są także przykłady falogramów (przekrojów georadarowych), obrazujące

odbicia od granicy warstw skalnych (Fig. 06).

Fig. 05. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR, anteny 80 MHz nie ekranowane, skierowane ku ścianie chodnika górniczego

(wg Monaghan W.D., Travis M.A., Mucho T.P., Wood J. 2003 – NIOSH, USA)

Fig. 06. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym.

GSSI SIR, anteny nieekranowane skierowane ku ścianie chodnika górniczego. Falogramy uzyskane antenami o częstotliwości 80 MHz oraz 100 MHz

(wg Monaghan W.D., Travis M.A., Mucho T.P., Wood J., 2003 – NIOSH, USA)

11

Istnieje szereg publikacji pokazujących wykorzystanie GPR z antenami ekranowanymi

skierowanymi ku ścianie chodnika górniczego (Fig. 07, 09, 13). Najczęściej stosowane były anteny

400 MHz, 500 MHz oraz 1 GHz (Grodner 2001; Kovin, Anderson 2006; Kovin 2010). W pracach tych

znajdujemy także przykłady falogramów (przekroje georadarowe) obrazujące spękania i odspojenia w

warstwach skalnych (Fig. 08, 10, 11), a nawet modele trójwymiarowe – bryłowe (3D), jak np. Fig. 12 i

13.


GSSI SIR-2M, anteny ekranowane 500 MHz skierowane ku ścianie chodnika górniczego. (wg Grodner M., 2001 – International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 38:885 – 891).


GSSI SIR-2M, anteny ekranowane 500 MHz skierowane ku ścianie chodnika górniczego. Wynik profilowania: przekrój georadarowy (GPR)

(wg Grodner M., 2001 – International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 38:885 – 891).

12

Fig. 09. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR anteny 400 MHz ekranowane skierowane ku ścianie chodnika górniczego.

(wg Kovin O.N., Anderson N.L., 2006 – Proceedings of Conf „Hgway Geophysics – NDE)


GSSI SIR anteny 400 MHz ekranowane skierowane ku ścianie chodnika górniczego. Przekrój georadarowy (GPR) i jego interpretacja

(wg Kovin O.N., Anderson N.L., 2006 – Proceedings of Conf „Hgway Geophysics – NDE)

13

Fig. 11. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR anteny 400 MHz ekranowane skierowane ku ścianie chodnika górniczego.

Zestawienie danych z 7 linii przekrojowych (wg Kovin O.N., Anderson N.L., 2006 – Proceedings of Conf „Hgway Geophysics – NDE)

Fig. 12. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR anteny 400 MHz ekranowane skierowane ku ścianie chodnika górniczego

Zestawienie danych z 7 przekrojów georadarowych (GPR) w postaci modelu 3D (bryła) (wg Kovin O.N., Anderson N.L., 2006 – Proceedings of Conf „Hgway Geophysics – NDE)

14

Fig. 13. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Ekranowane anteny o częstotliwości (1 GHz) skierowane ku ścianie chodnika górniczego

A) metoda pomiaru w terenie; B) wynik badań - obraz 3D po filtracjach

Istotne prace, dotyczące wykorzystania metody georadarowej (GPR) w górnictwie

podziemnym, pochodzą z National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) w Pittsburgh,

USA. Uwzględniam te opracowania, ale niektórych daty publikacji nie są mi znane. Prace dotyczą

zastosowania GPR do badań obudowy z antenami zwróconymi ku ścianie wyrobiska (Fig. 14, 15), jak

również z antenami zwróconymi ku stropowi chodnika górniczego, w celu badania spękań i odspojeń

międzyławicowych w warstwach występujących nad chodnikiem górniczym (Fig. 16, 17). W badaniach

stosowano anteny ekranowane o wysokich częstotliwościach i uzyskiwano bardzo zadawalające

efekty badań.

Do badań spękań, szczelin i rozwarstwień /odspojeń między ławicami skalnymi występujących

nad stropem chodnika górniczego stosowane były anteny o wysokich częstotliwościach centralnych.

Czasami przesuwane one były przez operatora (Fig. 16, 18), albo były umieszczone na tyczce –

wysięgniku trzymanym przez operatora (Fig. 20. 22, 24). Próbowano także przesuwania anten

georadarowych (GPR) na linach podwieszonych pod stropem chodnika górniczego (Fig. 25).

Uzyskiwane obrazy georadarowe (przekroje georadarowe - GPR) pozwalały na określenie położenia

spękań oraz odspojeń w warstwach skalnych.

15

Fig. 14. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR anteny 400 MHz ekranowane, skierowane ku ścianie chodnika górniczego.

Badania obudowy chodnika. (wg Monaghan W.D., Trevits M.A., Sapko M.J. – NIOSH, USA)

Fig. 15. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR anteny 400 MHz ekranwane skierowane ku ścianie chodnika górniczego.

Przekrój georadarowy (GPR) obrazujący obudowę ściany chodnika górniczego (wg Monaghan W.D., Trevits M.A., Sapko M.J. – NIOSH, USA)

16

Fig. 16. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR-2, anteny ekranowane 900 MHz przesuwane pod stropem chodnika górniczego,

trzymane przez operatora. (wg Monaghan W.D., Travis M., (aogpr1) – NIOSH, Pittsburgh)

Fig. 17. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR-2, anteny ekranowane 900 MHz przesuwane pod stropem chodnika górniczego

Przekrój georadarowy GPR: wyniki przed filtracją (u góry), wyniki po filtracji i interpretacja (u dołu). (wg Monaghan W.D., Travis M., (aogpr1) – NIOSH, Pittsburgh)

17

Fig. 18. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Pomiary antenami ekranowane o częstotliwości 2 – 6 GHz. Anteny przesuwane pod stropem chodnika

górniczego (wg MIRARCO 2003, EESA – Space Technologies and the Mining and Minerals Industry, PCS

Lanigan Division)


Wyniki badań GPR antenami 2 - 6 GHz: przekrój georadarowy (2D) - widoczne odspojenia miedzy warstwami skalnymi (separation) na głębokości ok. 0,3 m, 0,8 m, 1,2 m.

(wg MIRARCO 2003, EESA – Space Technologies and the Mining and Minerals Industry, PCS Lanigan Division)

18

Fig. 20. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Anteny ekranowane o częstotliwości 800 MHz, przesuwane pod stropem chodnika górniczego na

tyczce - wysięgnik trzymany przez operatora. (wg Kelly Ch., Gerhardt D., Unrau J., 2005 – CSEG Recorder)

Fig. 21. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Anteny ekranowane o częstotliwości 800 MHz przesuwane pod stropem chodnika górniczego

na tyczce - wysięgnik trzymany przez operatora. A – wyniki z arnten o róznej częstotliwości; B – wyniki: wykryte w stropie granice i zmiany w litologii

(wg Kelly Ch., Gerhardt D., Unrau J., 2005 – CSEG Recorder)

19


na tyczce - wysięgnik trzymany przez operatora. (wg ESA Portal – Space radar to improve miners’ safety, 2008 – Nederlands)


na tyczce - wysięgnik trzymany przez operatora. Separation – wykryte odspojenia i szczeliny w warstwach skalnych w stropie chodnika górniczego

(wg ESA Portal – Space radar to improve miners’ safety, 2008 – Netherlands)

20

Fig. 24. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR – 3000 z anteną 900 MHz przesuwaną pod stropem chodnika górniczego na tyczce -

składany wysięgnik trzymany przez operatora. (wg http://www.geophysical.com/mining.htm)

Fig. 25. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Anteny ekranowane o częstotliwości 250 MHz podwieszone pod stropem chodnika górniczego

(wg Molinda i in. 1996, US Dep. of Energy, PRC Report RI 9625)

21

Dla ułatwienia pracy operatora georadaru (GPR) w kopalniach podziemnych (a także w

tunelach), firma MIRARCO w Kanadzie proponuje wykonanie specjalnego wózka dla aparatury

georadarowej z podnośnikiem na anteny, który ułatwia podnoszenie anten i kontrole budowy

geologicznej oraz spękań ponad stropem chodnika górniczego: CRIS – Crack Roof Identification

System lub PRIS – Potash Roof Identification System (Fig 26).

Natomiast inna firma Mosaic Potash Esterhazy (Saskatchewan, Canada), umieściła na

samochodzie platformę z hydraulicznym podnośnikiem dla anten GPR aby można było podnieść je do

stropu chodnika i z samochodu prowadzić kontrole warstw skalnych występujących ponad stropem

(Fig. 27).

W podsumowaniu. Z przeglądu literatury dotyczącej wykorzystania georadaru (GPR) do badań w

górnictwie wynika, że dla potrzeb geologii i górnictwa stosowane są różnego typu anteny. W

zależności od zadania i przestrzeni do badań używane są anteny o różnej częstotliwości centralnej

np.: 10 MHz, 12,5 MHz, 50 MHz, 80 MHz, 100 MHz, 200 MHz, 400 MHz, 500 MHz, 600 MHz, 900

MHz, 1000 MHz, 1,2 GHz, 1,4 GHz oraz 2 – 6 GHz. W górnictwie podziemnym najczęściej stosowane

są anteny o wysokiej częstotliwości centralnej (powyżej 100 MHz), a dobór anten zależy od

wymaganej głębokości penetracji (monitoringu) oraz od wielkości poszukiwanego obiektu.

Fig. 26. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. PRIS - Potash Roof Inspection System, model wózka dla anten georadarowych (GPR) do

prowadzenia inspekcji stropów chodników górniczych (wg Greg Maybee, MIRARCO) http://www.mirarco.org/files/docs/annual_report/cornerstone2003.pdf

22

Fig. 27. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Zainstalowany na samochodzie hydrauliczny wysięgnik dla anten GPR w celu podnoszenia ich do

stropu chodnika górniczego: A) widok z przodu; B) widok z boku, C) jednoska centralna IDS RIS, D) monitor komputera do kontroli

obrazu stropu chodnika, (wg Kelly Ch., Gerhardt D., Unrau J, 2005 (w: CSEG Recorder).

23

3.0. ANALIZA UWARUNKOWAŃ PROWADZENIA BADAŃ GÓROTWORU METODĄ GPR W PODZIEMNYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH, ZE SZCZEGÓLNYM UWZHGLĘDNIENIEM WARUNKÓW KOPALŃ RUD MIEDZI KGHM POLSKA MIEDŹ.

3.1. Poligon badań GPR w ZG Rudna (Pole XII/1)

Studialne badania z GPR w podziemnych kopalniach rud miedzi (KGHM Polska Miedź),

zostały przeprowadzone w ZG Rudna w Polkowicach, w rejonie szybu R1, na polu XII/1. Na

głębokości ok. 1000 m, pracownicy służby geologiczno–górniczej ZG Rudna wyznaczyli poligon

badawczy, w chodniku łączącym komory K29 z K31, na odcinku ok. 30 m, rozpoczynając od pasa 20

(Zał. 01, 02). W rejonie poligonu wysokość chodnika wynosiła ok. 4 m, a jego szerokość od 5 – 7 m

(Fig. 28). Na stropie chodnika wyznaczonym do badań GPR widoczne były spękania, a na odcinku ok.

10 m od pasa 20 w kierunku komory 31 zaznaczały się spękania strefy uskokowej. Strop chodnika był

wzmocniony kotwiami metalowymi, które powbijane były w skały na głębokość 2,5 – 3 m. Strop był

suchy.

Z danych geologicznych i górniczych wynika, że w tym miejscu strop chodnika budowały

dolomity wieku triasowego, których miąższość nad stropem chodnika określano na kilkadziesiąt

metrów. Zadaniem eksperymentu było określenie czy przy pomocy metody georadarowej (GPR)

można znaleźć w stropie chodników odspojenia miedzy ławicami skal oraz czy można określić kierunki

przebiegu szczelin i wielkość ich rozwarcia.

Fig. 28. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź, ZG Rudna, Szyb R1, pole XII/1. Poligon badań georadarowych (GPR).

Chodnik między komorami: K 29 i K 31 - widok od strony komory K31 w kierunku komory K29.

24

3.2. Aparatura GPR stosowana podczas badań eksperymentalnych w ZG Rudna.

Podczas eksperymentalnych badań GPR w podziemnych kopalniach rud miedzi (KGHM

Polska Miedź), w ZG Rudna na polu XII/1 testowane były dwa przenośne systemy georadarowe:

RAMAC/GPR (produkcji szwedzkiej) oraz IDS GPR (produkcji włoskiej), zasilane akumulatorami.

RAMAC/GPR wyposażony był w ekranowaną antenę o częstotliwości centralnej 800 MHz,

natomiast IDS/GPR wyposażony był w ekranowaną antenę dwukanałową: 600 MHz (kanał 1) oraz

200 MHz (kanał 2), pozwalającą na uzyskiwanie dwu obrazów podczas każdego profilowania.

Fig. 29. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź, ZG Rudna, poligon XII/1.

A) pomiary georadarem RAMAC/GPR z anteną ekranowaną o częstotliwości 800 MHz. Antena przesuwane pod stropem chodnika górniczego

(operatorzy: Adam Szynkiewicz i Krzysztof Rajczakowski); B) pomiary georadarem IDS/GPR z dwukanałową anteną ekranowaną o częstotliwości

600 MHz oraz 200 MHz. Anteny przesuwane pod stropem chodnika górniczego (operatorzy: Maciej Madziarz i Krzysztof Rajczakowski).

25

3.3. Metodyka prowadzenia badań GPR w ZG Rudna.

Poligon do badań GPR wyznaczony został w podziemnej kopalni rud miedzi ZG Rudna w

Polkowicach (KGHM Polska Miedź), w rejonie szybu R1 - pole XII/1 (na głębokości ok. 1000 m), w

chodniku łączącym komory K29 z K31 (Zał. 01). W stropie tego chodnika, przy wejściu z komory K29,

(pas 20), wyznaczona została linia bazowa. Od linii tej, w kierunku komory 31 (na odcinku ok. 30 m),

wyznaczone zostały trzy równoległe do siebie linie przekrojowe (odległe jedna od drugiej ok. 0,5 m).

Równolegle do linii bazowej wyznaczone zostały także 2 linie prostopadłe do osi chodnika. Operator,

stojąc na podnośniku górniczego urządzenia transportowego, trzymał anteny GPR skierowane w

kierunku stropu chodnika, a urządzenie transportowe poruszające się wzdłuż chodnika umożliwiało

prowadzenie profilowania od linii bazowej (narysowanej na stropie chodnika) w kierunku komory K 31

(Fig. 29). Odległość mierzona była przy pomocy nitki. Wzdłuż wyznaczonych linii wykonano przekroje

georadarowe metodą profilowań liniowych (2D).

Z badań aparaturą RAMAC/GPR uzyskane zostały trzy podłużne przekroje georadarowe

(GPR) – wykonane wzdłuż osi chodnika od komory K29 w kierunku komory K31: Rudna 21, Rudna 22,

Rudna 23 oraz dwa profilowania prostopadłe do osi chodnika: Rudna 1 i Rudna 10. Profilowania

wykonywane były przy zmiennych parametrach częstotliwości (F = frequency), a przy nie

zmieniających się pozostałych parametrach pomiarowych (np. Trace interval, i = 0,01 m). Z badań

aparaturą IDS/GPR, dla każdej linii profilowej uzyskano po dwa przekroje (z kanału 1 - 600 MHz i z

kanału 2 - 200 MHz).

Tabela 01. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź, ZG Rudna, poligon XII/1.

Parametry pomiarowe aparaturą georadarową RAMAC/GPR z anteną 800 MHz

Przekrój Frequency (F) [MHz]

stacks Trace interval (i) [m]

Rudna 1 25786 8 0,01

Rudna 10 13699 8 0,01

Rudna 21 13699 8 0,01

Rudna 22 20875 8 0,01

Rudna 23 10959 8 0,01

Tabela 02. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź, ZG Rudna, poligon XII/1. Parametry pomiarowe aparaturą georadarową IDS/GPR: antena 600 MHz (kanał 1) oraz 200 MHz (kanał 2)

Przekrój kanał 1 (600 MHz)

Sweep [ns] kanał 2 (200 MHz)

Sweep [ns] Trace interval (i)

[m]

1. 25 50 0,01

2. 80 160 0,01

3. 50 100 0,01

poprz.1 100 50 0,01

poprz.2 100 50 0,01

26

3.4. Filtracja. Analiza falogramów GPR.

W wyniku przeprowadzonych prac terenowych, dla każdej linii profilowej/przekrojowej

otrzymano falogramy/echa fal (w obrazie 2D), przeliczone przez jednostkę centralną aparatury i

zapisane na dysku twardym komputera (każda linia profilowania oddzielny graficzny plik wynikowy). W

laboratorium pliki z danymi zostały przeniesione na stacjonarny komputer obliczeniowy i poddane

filtracji w programach: GroundVision dla danych z radaru RAMAC/GPR oraz ReflexW dla danych z

radaru IDS/GPR. W programach tych przeprowadzana była filtracja: wzmacnianie lub osłabianie

amplitudy, wyciszanie szumów, odbić, itp. Na falogramach kalibracja skali głębokości została

sporządzona na podstawie przyjęcia średniej szybkości rozchodzenia się fal w badanych skałach V =

100 m/us. Podczas analizy stosowane były różne palety kolorów. Otrzymane w wyniku filtracji obrazy

fal elektromagnetycznych (falogramy) porównywano z obrazami publikowanymi w z literaturze.

FILTRACJA.

Do analizy danych zebranych w terenie przy pomocy RAMAC?GPR mamy do dyspozycji

program GroundVision, w którym można zastosować kilka filtrów (Fig. 30):

Fig. 30. Program GrundVision. Zestaw filtrów do analizy danych georagarowych RAMAC/GPR

Automatic gain control (AGC) – automatyczna regulacja wzmocnienia, gdzie w oknie dialogowym

można zmieniać długość okna (Windowslength) oraz poziom skali wzmocnienia

(Scale factor), max. do 10 000.

Background Removal (BR) – usuwanie szumów niskoamlitudowych z możliwością stosowania

tłumienia: normalny, silny i ekstremalnie silny.

Band Pass (BP) - filtry przepustowe częstotliwości:

FIR (Finite Impulse Response) – filtry o skończonej odpowiedzi impulsowej, z możliwością

obcinania częstotliwości górnych (Upper cut-off frequency) i dolnych (Lower cut-off

frequency);

IIR (Infinite Impulse Response) - filtry o nieskończonej odpowiedzi impulsowej, z możliwością

obcinania górnych częstotliwości (Upper cut-off frequency) i dolnych częstotliwości

(Lower cut-off frequency);

27

DC removal – filtr wyrównujący średni poziom sygnału do zera (korekta prądu stałego),

Running Average (RA)– filtry uśredniania: 3 x 3, 5 x 5, 7 x 7, 9 x 9, 11 x 11.

Substract Mean Trace Filter (SMTF) – odejmowania średniej trasy

Time Varying Gain (TVG) – wzmacnianie zmienne w czasie, z możliwością wzmocnienia liniowego

(Linear gain) do max. 1000 oraz wzmocnienia wykładnikowego (Exponential gain).

W programie ReflexW do filtarcji i analizy danych georadwrowych można wykorzystać

następujące filtry (Fig. 31):

Fig. 31. Program ReflexW. Zestaw filtrów do analizy danych georadarowych

I. z grupy „1D Filter” (Fig. 32):

Fig. 32. Program ReflexW. Zestaw filtrów z grupy 1D-Filter do analizy danych georadarowych

W tej grupie filtrów do najważniejszych należą:

28

Substract DC-shift – usuwanie stałej składowej;

Substract-mean (dewow) – usuwanie średniej,

Deconvolution – dekonwolucja;

Bandpassfrequency – filtracja częstotliwości (FIR),

Bundpassbutterworth – filtracja częstotliwości (IIR),

Meanfilter – filtr uśredniający;

Autocorrelation – korelacja automatyczna;

Crosscorrelation – korelacja krzyżowa.

II. z grupy „Gain” (Fig. 33):

Fig. 33. Program ReflexW. Zestaw filtrów z grupy Gain do analizy danych georadarowych


Automatic gain control (AGC) – automatyczna regulacja wzmocnienia,

Gain function – funkcja wzmocnienie;

29

III. z grupy „2D-Filter” (Fig. 34):

Fig. 34. Program ReflexW. Zestaw filtrów z grupy 2D-filter do analizy danych georadarowych


Running Average – średnia ruchoma,

Background removal - usuwanie szumów niskoamlitudowych.

Więcej na temat filtrów oraz problemów filtaracji sygnałów fal EM można znaleźć w pracach:

Banaś (1973) oraz Karczewski (2007).

Podczas analizy danych z aparatury RAMAC/GPR w programie GroundVision nacisk

położono głównie na wykorzystaniu filtrów dolno- i górnoprzepustowych (BP: FIR oraz IIR),

wspomagając filtracje obrazów echa fal wybranymi filtrami SMTF, TVG, RA.

Podczas analizy danych z aparatury IDS/GPR w programie ReflexW także nacisk położno na

wykorzystanie filtrów dolno i górno- przepustowych i wspomagając filtrację obrazów echa fal

wybranymi filtrami.

Po filtracji i korekcie skali głębokości, falogramy zostały przeniesione do programu

CorelDRAW, w celu naniesienia opisów oraz interpretacji geologicznej. W ten sposób powstały

przekroje georadarowe. Przekroje zawierają informacje o budowie geologicznej do głębokości około 7

m ponad stropem badanego chodnika.

Błąd w określaniu głębokości na przekrojach wynosi 50%.

Uwaga: Przekroje są przewyższone!.

30

ANALIZA FALOGRAMÓW GPR

I. Przekroje georadarowe RAMAC/GPR – filtracja w programie GroundVision

Załączniki: Zał. 03, 04, 05 obrazują fragmenty przekrojów georadarowych RAMAC/GPR,

wykonane anteną 800 MHz, wydrukowane z tzw. filtrami wyjściowymi (filtracja 0). W tabeli 1 podane

są parametry wyjściowe zastosowane w badaniach terenowych (A na Zał. 03, 04, 05). Wszystkie trzy

profilowania były wykonywane przy jednakowych odległościach miedzy sygnałami (Trace interval) i =

0,01 m oraz przy takiej samej składowej (Stacks) S = 8. Natomiast każda linia profilowania

(przekrojowa) została wykonana przy innej zadanej częstotliwości (Sampling Frequency). I tak,

profilowanie Rudna 23 wykonywano z zastosowaniem stosunkowo niskiej częstotliwości (F = 10959

MHz), ale nie z najniższą dla tej anteny; w profilowaniu Rudna 22 zastosowano stosunkowo „wysoką”

częstotliwość (F = 20675), ale nie z najwyższą dla tej anteny, a w profilowaniu Rudna 21 zastosowano

częstotliwość pośrednią miedzy wskazanymi wyżej wartościami częstotliwości (F= 13699 MHz). Dla

tak zebranych w terenie danych utworzono zestaw filtrów (D, D1, D2 na Zał. 03, 04, 05). Umownie tu

nazwany filtr wyjściowym (filtracja 0), zawiera tylko filtr DC (Number Sumples – 512) oraz TVG (Linear

gain – 100; Exponential gain 1). Zastosowano także uproszczona paletę kolorów (C na Zał. 03, 04,

05). Użyte filtry (filtracja 0), pokazują obraz umownie nazwany „wyjściowym” (F na Zał. 03, 04, 05) do

porównania z następnymi obrazami, gdy będą stosowane filtry dolno- i górno- przepustowe.

Z danych geologicznych wynika, że w stropie badanego chodnika i ponad nim (między komorą

K29 i komorą K31) występują warstwy dolomitów, których sumaryczna miąższość wynosi kilkadziesiąt

metrów. Suche dolomity posiadają relatywną przenikalność (r) wynoszącą 10 – 16, ale w tabelach

nie znalazłem danych z jaką szybkością rozchodzą się w nich fale EM (Daniels 2004). Dlatego do

kalibracji skali głębokości przyjęta została umownie jednakowa wartość szybkości rozchodzenia się fal

EM w badanym ośrodku skalnym (Ground velocity) v = 100 m/us (metrów na mikrosekundę). Wartość

ta jest ona nieco zaniżona i dla dolomitów należałoby przyjąć v = 100 - 120 m/us, dlatego błąd przy

określaniu głębokości na załączonych przekrojach należy przyjąć z dokładnością + 50%. Przyjęcie

umownej wartości v = 100 m/us (F na Zał. 03, 04, 05) pozwala zaobserwować jak zmienia się

głębokość penetracji radaru (głębokość do jakiej obserwujemy warstwy skalne), podczas pracy z

anteną 800 MHz. Przy przyjętej „niskiej” częstotliwości (F = 10 959 MHz) – uzyskany został zasięg do

2,2 m i bardzo mała rozdzielczość obrazu (Zał. 05); przy przyjętej „średniej” częstotliwości (F = 13 899

MHz) – uzyskany został zasięg do 2,0 m i nieco lepsza rozdzielczość obrazu (Zał. 03), natomiast przy

przyjętej stosunkowo „wysokiej”: częstotliwości (F = 20 675 MHz) – uzyskany został zasięg do 1,2 m i

stosunkowo dobra rozdzielczość obrazu (Zał. 04).

Z tych trzech obrazów wynika, że podczas badań georadarowych (GPR) dla operatora istotna

jest informacja: do jakiej głębokości ma być prowadzony monitoring i jak wielkich obiektów operator

ma poszukiwać. Wniosek jest następujący: jeżeli operator ma poszukiwać głęboko, to powinien

używać anten o niższych częstotliwościach. Takie anteny są duże (potrzebują dużo przestrzeni

podczas pracy w terenie), są ciężkie i kłopotliwe w obsłudze. Aby można je było wykorzystywać w

wąskich chodnikach kopalń podziemnych należałoby skonstruować odpowiednie urządzenie do ich

przenoszenia. W przypadku wymaganego monitoringu płytkiego (np. do 1 – 2 m) należy używać anten

o bardzo wysokiej częstotliwości centralnej (500 MHz, 800 MHz, 1GHz itp.) i w ramach potrzeb

31

dobierać częstotliwość podczas wykonywania pomiarów w terenie (w zależności od wymaganego

zasięgu: „niższą” lub „wyższą”).

Kolejny etap doboru filtrów obrazują załączniki: Zał. 06 i Zał. 07. Pokazano na nich przekroje

poprzeczne: Rudna 1 i Rudna 10 przez badany chodnik (Zał. 01). Przekrój Rudna 1 wykonany został

przy zadanej „wyższej” częstotliwości (F = 25 786) i otrzymano zasięg głębokości 1,0 m (przy v = 100

m/us), a przekrój Rudna 10 wykonany został przy zadanej „niższej” częstotliwości (F = 13 699 MHz) i

otrzymano zasięg głębokości 1,9 m (przy v = 100 m/us). Przy analizie danych zastosowany został

umowny „zestaw filtrów 1” (D na Zał. 06 i 07). Wprowadzony filtr SMTF (Total) pozwala lepiej

obserwować spękania oraz bloki skalne przy stropie chodnika (D1 na Zał. 06 i 07). Użyty został filtr

TVG, w którym zastosowano największe wzmocnienie (Linear Gain – 1000), jakie można włączyć (D3

na Zał. 06 i 07). Użyty został filtr BP IIR z „obcięciem górnych częstotliwości” (od 2 094 MHz) oraz z

„obcięciem dolnych częstotliwości” (do 1 574 MHz), oraz zastosowano filtr RA - 7 x 7 (Zał. D4 i D5 na

Zał. 06 i 07). Nie zmieniana była paleta kolorów (C na Zał. 06 i 07).

Z analizy przekrojów wynika, że podniesienie częstotliwości (do F = 25 786 MHz) pozwoliło na

uzyskanie bardzo dobrego obrazu stropu chodnika, ale tylko do głębokości 1,0 m i bardzo dobrą

rozdzielczość (Zał. 06). Na jednym i na drugim przekroju widać, że jest wyraźne ugięcie warstw

skalnych w stropie chodnika, na odcinku: 0,5 m – 3,0 m i na głębokość 0 – 0,3 m. Widać wyraźne

odspojenia warstw oraz szczeliny istniejące ponad stropem chodnika.

Dalszy tok postępowania będzie polegał na zmianie wartości (górno- i dolno- przepustowości)

w filtrze BP IIR, aby sprawdzić przy jakich wartościach (Upper cut-off frequency oraz Lower cut-of

frequency) będzie najlepszy obraz szczelin, spękań i odspojeń miedzy warstwami skalnymi. Tabele 03

oraz 04 obrazują w jakich zakresach częstotliwości zmieniany był filtr BP IIR.

Tabela 03. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź,

ZG Rudna, poligon XII/1. Zmiany wartości dolnych i górnych przepustowości filtra BP IIR,

dla obrazów uzyskanych przy pracy z anteną 800 MHz, przy F = 25 786 MHz Przekrój georadarowy RAMAC/GPR: Rudna 1.

Filtr BP IIR Lower cut-of Frequency (obcinanie dolnych częstotliwości )

[MHz]

Upper cut-of frequency (obcinanie górnych częstotliwości )

[MHz]

“0” - -

1 (Fig. 06 D) 1 574 2 054

2 (Fig. 08 A) 1 19 891

3 (Fig. 08 B) 1 100

4 (Fig. 08 C) 99 100

5 (Fig. 08 D) 200 500

6 (Fig. 08 E) 500 1 000

7 (Fig. 08 F) 1 900 2 000

8 (Fig. 09 A) 4 000 5 000

9 (Fig. 09 B) 9 000 10 000

10 (Fig. 09 C) 500 700

11 (Fig. 09 D) 400 600

12 (Fig. 09 E) 450 550

13 (Fig. 09 F) 800 900

32

Tabela 04. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź, ZG Rudna, poligon XII/1.

Zmiany wartości dolnych i górnych przepustowości filtra BP IIR, dla obrazów uzyskanych przy pracy z anteną 800 MHz, przy F = 13 699 MHz

Przekrój georadarowy RAMAC/GPR: Rudna 10

Filtr BR IIR Lower cut-of Frequency (obcinanie dolnych częstotliwości )

[MHz]

Upper cut-of frequency (obcinanie górnych częstotliwości )

[MHz]

“0” - -

1 (Fig. 07D) 411 1 644

2 (Fig. 11 A) 1 1 644

3 (Fig. 11 B) 1 100

4 (Fig. 11 C) 100 800

5 (Fig. 11 D) 5 000 6 849

6 (Fig. 11 E) 5 00 6 849

7 (Fig. 11 F) 800 1 500

Załączniki: Zał. 03, 04, 05, pokazują obraz falogramu z zestawem filtrów “0”. W tym zestawie

filtrów nie był używany filtr BP IIR czyli Band Pass Infinite Impuls Response – filtr przepustowy

częstotliwości (BP), o nieskończonej odpowiedzi impulsowej z możliwością obcinania górnych

częstotliwości (Upper cut-off Frequency) i dolnych częstotliwości (Lower cut-off Frequency).

Załączniki: Zał. 06, 07, pokazują falogramy z zestawem filtrów „1”. W tym zestawie filtr BP IIR

miał automatycznie zastosowane przez program wartości górnej - i dolnej przepustowości (obcinania

częstotliwości): Upper = 2 054 MHz i Lower = 1 574 MHz (dla danych przy pracy z częstotliwością

wyjściową F = 25 786 MHz) oraz Uper = 1 644 MHz i Lower = 411 MHz ( dla danych przy pracy z

częstotliwością F = 13 699 MHz).

Załącznik Zał. 08 A pokazuje obraz zestawu filtrów „2”. Dla danych przy pracy z

częstotliwością wyjściową F = 25 786 MHz, filtr BP IIR miał założone Upper cut-of Frequency = 19 891

MHz (zastosowne automatycznie przez program) oraz Lower = 1 (najniższe jakie można było

zastosować w tym programie).

Załącznik Zał. 08 B pokazuje obraz zestawu filtrów „3”. Dla danych przy pracy z

częstotliwością wyjściową F = 25 786 MHz, filtr BP IIR miał założone Upper cut-of Frequency = 100

MHz oraz Lower = 1 (najniższe jakie można było zastosować w tym programie). Widać wyraźnie, że

obraz jest rozmyty, ale na odcinku ok. 1,2 m – 1,4 m jest silne echo. Być może jest to od bicie od

metalowej kotwi w stropie chodnika.

Załączniki: Zał. 08 C – F oraz Zał. 09 A – F pokazują różne zestawy filtrów (filtry: 4 – 13), dla

danych przy pracy z częstotliwością wyjściową F = 25 786 MHz. Najlepszy obraz uzyskano z filtra „13”

(Zał. 09 F). Na uwagę zasługuje obraz z filtrem „9” (Zał. 09 B). Zbyt wysokie wartości górnych- i

dolnych przepustowości powodują, że obraz zupełnie jest nieczytelny.

Po wybraniu optymalnego zestawu filtrów – uzyskany obraz był poddawany analizie przy

zastosowaniu różnych palet kolorów (Zał. 10). Analiza obrazów z różnymi paletami kolorów (przy

zastosowaniu różnych wartości kontrastu) umożliwia wychwycenie subtelności w obrazie graficznym

echa fal, co bardzo ułatwia interpretację geologiczną. Należy podkreślić, że na jednym wydruku

zwykle nie uwidoczniają się wszystkie szczegóły budowy geologicznej. Dlatego, dopiero na podstawie

33

analizy wielu obrazów operator nanosi na przekrój anomalie (zauważone przy zmianie parametrów

filtracji i palet kolorów). Najlepszy obraz zyskano przy zestawie filtra 13 z paletą kolorów F.

Załącznik Zał. 11, prezentuje podobne postępowanie z danymi uzyskanymi na linii

przekrojowej Rudna 10. Na tym przekroju zastosowano częstotliwość (F = 13 699 MHz), o połowę

niższą niż na przekroju Rudna 1. Z tego powodu uzyskano dane o budowie geologicznej znacznie

głębsze (do 1,8 m przy założeniu v = 100 m/us). Najlepszy obraz echa uzyskany został z filtrem „7”

(BP IIR: Upper cut-off frequency = 1500 MHz oraz Lower cut-off frequency = 800 MHz). Tak uzyskany

obraz fal (filtr „7”) był następnie analizowany przy zmianach palet kolorów (Zał. 12).

W efekcie przeprowadzonej analizy danych z przekrojów: Rudna 1 oraz Rudna 10 powstała

interpretacja budowy geologiczne na liniach tych przekrojów (Zał. 13). Obrazy zostały wydrukowane w

barwach szarości (paleta A), aby na rysunkach były widoczne interpretacje operatora. Przekrój Rudna

1 pokazuje spękania i odspojenia miedzy warstwami do głębokości ok. 1 m. Jest to obraz o dobrej

rozdzielczości, ale płytki (do 1 m). Natomiast przekrój Rudna 10 pokazuje obraz budowy geologicznej

nieco głębiej ( do 1, 8 m). Anomalie na obydwu obrazach są podobne.

Załącznik Zał. 14 pokazuje interpretację budowy geologicznej na przekroju Rudna 21. Zasięg

głębokości wynosi ok. 2 m, a najlepszy obraz do interpretacji uzyskano przy zastosowaniu filtra „7”

oraz palety F. Na odcinku 0 – 10 przypuszczalnie są dwa odspojenia miedzy warstwami skalnymi: na

głębokości 30 – 40 cm oraz na głębokości ok. 1 – 1,1 m. Natomiast na odcinku: 10 – 20 m przekroju

widoczna jest strefę silnych spękań i odspojeń (strefa uskokowa ?).


głębokości wynosi ok. 1,2 m, a najlepszy obraz do interpretacji uzyskano przy zastosowaniu filtra „7”

oraz palety F. Na odcinku 0 – 10 przypuszczalnie są dwa odspojenia miedzy warstwami skalnymi: na

głębokości 30 – 40 cm oraz na głębokości ok. 1 – 1,1 m. Natomiast na odcinku: 10 – 20 m przekroju

widoczna jest strefę silnych spękań i odspojeń (strefa uskokowa ?).


głębokości wynosi ok. 2,2 m, a najlepszy obraz do interpretacji uzyskano przy zastosowaniu filtra „7”

oraz palety F. Na odcinku 0 – 10 widoczne jest odspojenie miedzy warstwami skalnymi: na głębokości

ok. 1 – 1,1 m, a na odcinku: 10 – 20 m przekroju widoczna jest strefę silnych spękań i odspojeń (strefa

uskokowa ?).

Porównując dane z trzech linii przekrojowych uzyskanych przy różnych częstotliwościach (F)

można przyjąć, ze najlepszy obraz budowy geologicznej uzyskany został przy zastosowaniu

względnie „wysokiej” częstotliwości (F), ale obraz ten jest tylko do głębokości 1 m. Zmniejszając

częstotliwość Uzyskujemy głębszy zasięg penetracji ale obraz jest mniej jednoznaczny.

Z powyższych rozważań wynika, że dla potrzeb górnictwa podziemnego, do analizy spękań w

stropie chodników górniczych najlepiej by było wykonywać przekroje po tej samej linii ale z

zastosowaniem dwóch częstotliwości: bardzo wysokiej – dla uzyskania szczegółowego obrazu ale ze

strefy płytszej oraz niskiej częstotliwości – dla uzyskania obrazu ogólnego ale ze strefy głębszej.

34

I. Przekroje georadarowe IDS/GPR – filtracja w programie ReflexW

Na załącznikach: Zał. 17 - 23 pokazano przekroje georadarowe wykonane aparaturą IDS/GPR

z anteną dwukanałową: kanał 1 – 600 MHz, kanał 2 – 200 MHz. Wszystkie profilowania były

wykonywane przy jednakowych odległościach miedzy sygnałami (Trace interval) i = 0,01 m.

Zmieniane były wartości zasięgu (Sweep): od 25 – 100 ns na kanale 1 (600 MHz) i od 50 – 160 ns na

kanale 2 (200 MHz), co przy wartości v = 10 m/ns (= 100 m/us) pozwalało na uzyskiwane głębokości

penetracji od 1,2 m – 2,2 m (kanał 1) oraz 5 – 8 m (kanał 2).

Przy analizie danych z radaru IDS w programie ReflexW z zestawu filtrów 1D wybrany został

filtr nazywanego bandpassbutterworth (BPb) - odpowiednik filtra Band Pass Filter IIR w programie

GroundVision (Tab. 05.). Dalszy tok postępowania polegał na zmianie wartości (górno- i dolno-

przepustowości) w filtrze BPb, aby sprawdzić przy jakich wartościach (Upper cut-off frequency oraz

Lower cut-of frequency) jest najlepszy obraz warstw skalnych. Do zobrazowania zagadnienia wybrano

niektóre obrazy falogramów (Zał. 17 – 23), a zakresy zmian częstotliwości filtra bandpassbutterworth

(BPb) pokazuje Tabela 05.


ZG Rudna, poligon XII/1. Zmiany wartości dolnych i górnych przepustowości filtra BPb dla obrazów uzyskanych przy pracy georadarem IDS/GPR z anteną 600 MHz (kanał. 1) oraz 200 MHz (kanał 2)

Filtr BR Lower cut-of Frequency (obcinanie dolnych częstotliwości)

[MHz]

Upper cut-of Frequency (obcinanie górnych częstotliwości)

[MHz]

przekrój

1 (Fig. 17 - 1) 550 750 (poprz1) IDS (kanał 1)

2 (Fig. 17 - 2) 550 2 000 (poprz1) IDS (kanał 1)







9 (Fig. 21 - 9) 250 500 IDS 1 (kanał 1)

10 (Fig. 21 - 10) 250 5 500 IDS 1 (kanał 1)

11 (Fig. 22 - 11) 250 2 500 IDS 2 (kanał 2)

12 (Fig. 23 - 12) 100 200 IDS 3 (kanał 2)

13 (Fig. 23 - 13) 300 4 000 IDS 3 (kanał 2)

Dla danych uzyskanych z kanału 1 (600 MHz) zmieniano zakres dolnych przepustowości

(Lower cut-off frequency) od 150 – 550 Mhz, natomiast zakres górnych przepustowości (Upper cut-off

frequency) od 500 – 5 500 MHz.

Dla danych uzyskanych z kanału 2 (200 MHz) zmieniano zakres dolnych przepustowości

(Lower cut-off frequency) od 100 – 350 Mhz, natomiast zakres górnych przepustowości (Upper cut-off

frequency) od 200 – 4 000 MHz.

Dla kanału 1 (600 MHz), najlepszy obraz echa można uzyskać przy Sweep 100 ns stosując

filtr 2 (Zał 17) oraz 3 (Zał. 18) lub wartości o zbliżonych parametrach oraz przy Sweep 25 ns stosując

filtr 10 (Zał. 21).

Dla kanału 2 (200 MHz) najlepszy obraz echa można uzyskać przy Sweep 100 ns stosując filtr

13 (Zał. 23) oraz przy Sweep 50 ns stosując filtr 5 (Zał. 19), lub przy wartości o zbliżonych

parametrach.

35

4.0. WNIOSKI DOTYCZĄCE METODYKI BADAŃ GPR W KOPALNIACH MIEDZI

W poligonie badawczym w ZG Rudna (pole XII/1), przeprowadzone zostały badania georadarowe

(GPR), metodą profilowania liniowego (2D). Na podstawie tych badań nasuwają się następujące

wnioski:

1. Z analizy literatury dotyczącej wykorzystania GPR dla potrzeb geologii i górnictwa wynika, że

w zależności od zadania i przestrzeni do badań, stosowane są anteny o częstotliwościach:

10 MHz, 12,5 MHz, 50 MHz, 80 MHz, 100 MHz, 200 MHz, 400 MHz, 500 MHz, 600 MHz,

900 MHz, 1000 MHz, 1,2 GHz, 1,4 GHz oraz 2 – 6 GHz.

2. W górnictwie podziemnym najczęściej stosowane są anteny o wysokiej częstotliwości

centralnej (powyżej 100 MHz), a dobór anten zależy od wymaganej głębokości penetracji

(monitoringu) oraz od wielkości poszukiwanego obiektu.

3. W badaniach GPR stropów chodników górniczych powinny być wykonywane co najmniej dwa

profilowania po tej samej linii przekrojowej z antenami o wysokiej oraz niskiej częstotliwości

(lub anteną dwuzakresową), dla uzyskania dokładnego obrazu struktur położonych blisko

stropu i w dalszej od niego odległości.

4. W chodnikach górniczych można wykonywać równoległe linii przekrojowe (w odstępach np.

co 0,1 m, 02 m, 0,5 m, 1,0 m), które pozwalają na zastosowanie oprogramowania 3D do

przestrzennej analizy danych i obrazowania ich w postaci bryły (z możliwościami cięć na

różnych głębokościach).

5. W podziemnych kopalniach miedzi KGHM Polska Miedź, bardzo przydatne mogą być

badania struktur geologicznych antenami otworowymi (Borehole Radar). Jest to najnowsza i

bardzo skomplikowana technologia stosowana w górnictwie.

6. Na podstawie danych uzyskanych z podziemnych kopalniach miedzi KGHM Polska Miedź

(ZG Rudna, pole XII/1) wynika, że zastosowanie anten (GPR), o wysokiej częstotliwości,

umożliwia wczesne wykrycie spękań i odspojeń warstw skalnych w stropie chodnika

górniczego.

7. Metoda georadarowa (GPR) jest metodą nie niszczącą, umożliwiającą szybki monitoring stref

zagrożonych oberwaniem się stropu chodnika górniczego.

8. Metoda georadarowa (GPR) jest jedną z metod wspomagających i tylko przy zestawieniu

danych GPR z danymi uzyskanymi przy pomocy innych metod możliwa jest dokładna

ekspertyza zagrożeń w kopalniach podziemnych.

36

9. Badania terenowe nie są czasochłonne i nie są trudne – jednak, aby praca operatora radaru

nie była uciążliwa konieczne jest opracowanie i wykonanie odpowiedniego podnośnika do

przesuwania anten blisko stropu chodnika, np.: tyczka, wózek lub podnośnik pneumatyczny

na samochodzie.

10. Analiza danych wymaga odpowiedniego sprzętu komputerowego (ze względu na olbrzymią

ilość danych zbieranych w terenie dla tego celu ich opracowania konieczna jest stacja

graficzna).

11. Odpowiednio szkolony operator, w krótkim czasie jest w stanie opanować technikę analizy i

interpretacji danych georadarowych (GPR) oraz przygotować odpowiedni raport o stanie

górotworu i występujących zagrożeniach dla pracy górników.

12. Przeprowadzone studium wykazało, że z wielu filtrów dostępnych w programach do analizy

danych georadarowych (GPR), dobre efekty uzyskuje się stosując filtry górno- i dolno-

przepustowe (Band Pass Filter – BP). Zakres zmienności można opracować dla każdej anteny

i wybranego zespołu skał.

13. Filtry górno- i dolno- przepustowe (Band Pass Filter – BP), wspomagane innymi filtrami i wraz

z stosowaniem różnych palet kolorów umożliwiają wykrycie stref odspojeń występujących

między warstwami skalnymi w górotworze ponad stropem chodnika górniczego.

14. Dane z RAMAC/GPR poddane zostały pelnemu procesowi filtracji i w opracowaniu pokazane

są wyniki z interpretacją geologiczną. Wyniki te powinny być zweryfikowane przez służbę

geologiczną kopalni ZG Rudna w oparciu i inne techniki kontroli stanu górotworu.

15. Dla danych z IDS/GPR wykonano tylko analizę zastosowania fitlra górno- i dolno-

przepustowego. Dane te należy poddać całemu procesowi filtracji przy wykorzystaniu pelnej

gamy filtrów i palet kolorów aby uzyskać obrazy do końcowej analizy i interpretacji.

16. Kolejnym etapem badań powinno być sprawdzenie jak metodę georadarową (GPR) można

wykorzystać do kontroli stanu górotworu za obudową chodnika lub szybu, w kopalniach

podziemnych.

37

LITERATURA (wybór)

Annan A.P., Davis J.L. 1997 – Ground Penetrating Radar – Coming of Age at Last !!. [w:] Gubins A.G. (ed.) – Proceedings of Exploration 97: Fourth Decennial International Conference on Mineral Exploitation. Electrical and Eletromagnetic Methods, Peper 66:515-522.

Apel D.B., Dezelic V., 2006 – Evaluation of high frequency ground penetrating radar (GPR) in mapping

strata of dolomite and limestone rocks for ripping technique. Aregates International, vol. 02:6-12.

Apel D.B., Dezelic V., 2005 – Using Ground Penetrating Radar in Analyzing Structural Composition of

Roof in Tunnels. SME Journal, vol. 60(7):56-60. 2004 SME Transaction Annual Meeting and Exhibition, February 23-25, Denver, CO. USA..

Church R.H., Weeb W.E., Boyle J.R., 1985 – Ground-penetrating radar for strata control. U.S. Dept.

of the Interior, Bureau of Mines, Report of Investigation 8954: 0-16 (OCLC number 11599444). USA.

Daniels D.J. 2004 – Ground Penetrating Radar (2nd Edition). IEE Radar. Sonar and Navigation series

15:0-726. The Institution of Electrical Engineers, HERTS. MPG Books Ltd. Bodmin Cornwall. U.K.

Dezelic V., 2007 – Use of ground penetrating radar (GPR), reflection seismic and electrical resistivity

geophysical methods in detecting geological anomalies for the purposes of safety and exploration at underground and surface mines. University of Missouri – Rola, Thesis/Dissertation 3263213. USA. http://scholarsmine.mst.edu/thesis/Use_of_ground_penetr_09007dcc80949964.html

Francke J., Utsi V., 2009 – Advances in Long-range GPR systems and their application to mineral

exploration, geotechnical and static correction problems. First break (special topic), vol. 27 (July): 8593. EAGE. www.firstbreak.org

Grodner M., 2001 – Delineation of rockburst fractures with ground penetrating radar in the

Witwatersrand Basin, South Africa. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 38(2001):885-891. Pergamon, Elsevier Science Ltd.

Karczewski J. 2007 – Zarys metody georadarowej. ss. 246. AGH Uczelniane Wydawnictwa

Naukowo-Dydaktyczne, Kraków. Kelly Ch., Gerhardt D., Unrau J., 2005 – Using Ground Penetrating Radar for In-Seam Crack

Detection in Potash. CSEG Recorder, November 2005: 29 – 36. Canada. Kovin O.N., 2010 – Ground Penetrating Radar investigation in Upper Kama Potash Mines.

Ph.D. Dissertation Missouri University of Sciences and Technology, pp.: 0 – 160. Dep. of Geological Sciences and Engineering, The Missouri University of Sciences & Technology, Rolla, MO. USA.

Kovin O.N., 2010 – GPR Investigation in Upper Kama Potash Mines. Ph.D. Dissertation, Summary:

0-14. Missouri University of Sciences and Technology, pp.:0-14. Dep. of Geological Sciences and Engineering, The Missouri University of Sciences & Technology, Rolla, MO. USA.

Kovin O.N., Anderson N.L., 2006 – Use of 3-D Ground Penetrating Radar data for fractures images.

Proceedings of Conference “Highway Geophysics – NDE”, Saint Luise, Missouri, December 4-7: :566 – 573. USA.

Lees B.K. 1998 – The application of ground-penetrating radar to mineral specimen mining. (The Sweet

Home Mine, Park County, Colorado). The Mineralogical Record, Inc. Vol. 29, Issue 4: pp. 145(6). http://www.highbeam.com/doc/1G1-55503542.html

38

Malutko T., Danyluk D., Szynkiewicz A., 1998 - Sprawozdanie z badań rozpoznania złoża soli metodą radarową (RAMAC2/GPR). K.G.H.M. POLSKA MIEDŹ S.A., Oddział: Zakłady Górnicze Polkowice-Sieroszowice. Maszynopis, s. 10 + 10 Zał.; Archiwum K.G.H.M. POLSKA MIEDŹ S.A., Oddział: Zakłady Górnicze Polkowice-Sieroszowice oraz Archiwum ING Uniwersytetu Wrocławskiego. “GEA” PHU Szczecin.

Marcak H., Ziętek J., Karczewski J., 1996 – Pomiary georadarowe w kopalni soli „Wieliczka”. AGH,

Geologia, T. 22, z. 2: 179 – 185. AGH, Kraków. Maybee G., 2003 – Development of Ground Penetrating Radar for Mining – CRIS. Mirarco, Mining

Inovation. EESA Space Technologies and the Mining and Minerals Industry. Canada. http://www.miraco.org/files/docs/annual_report/cornerstone2003.pdf

Molinda G. M., Monaghan W.D., Mowrey G.L., Persetic G.F., 1996 - Using Ground Penetrating

Radar for Roof Hazard Detection in Underground Mines. Report of Investigation 1996: RI 9625: 1-14. Department of Energy, Bureau of Mines. Pittsburgh Research Center. Pittsburgh, Pa, USA. http://www.cdc.gov/niosh/mining/pubs/pubreference/outputid259.htm

Monaghan W.D. , Trevits M.A. (?aogpr1) – Application of Ground Penetrating Radar to evaluate the

extent of polyurethane e grount infiltration for mine roof control – a case study. National Institute for Occupational Safety and Health. Pittsburgh, PA, USA. (stron: 8).

Monagham W.D., Trevits M.A., Sapko M.J. (???) - Evaluation of mine seals using Ground

Penetrating Radar. NIOSH, Pittsburgh Research Laboratory.1-14. Pittsburgh PA, USA. http://www.cdc.gov/niosh/mining/pubs/pdfs/eomsu.pdf

Monagham W.D., Trevis M.A., Mucho T.P., Wood J., 2003 – Recent National Institute for

Occupational Safety and Health Research Using Ground Penetrating Radar for Detection of Mine Voids. Proceedings of the Geophysical Techniques for Detecting Underground Coal Mine Voids – An Interactive Forum, Lexington, Kentucky, July 29-30, 2003: p: 0-29.

Mowrey G.L., 1997 – Ground Penetrating Radar for Highwall Guidance. NIOSH, Technology News,

No 462:0-2. National Institute for Occupational Safety and Health, Pittsburgh Research Center. Pittsburgh, PA. USA. http://www.cdc.gov/niosh

Patterson J.E. 2003 – Application of Ground Penetrating Radar (GPR) at the Cry-Genie Gem

Pegmatite Mine, San Diego County, California. [in:] Murbach, M.L., and Hart, M.W., eds., Geology of the Elsinore Fault Zone, San Diego Region. Ô31, 45-62. San Diego Association of Geologists / South Coast Geological Society 2003 Field Trip Guide, Hot Springs and Tourmalines of Eastern San Diego County. California, USA. Cryo_Genie_Rept. 10: 0-25.

Patterson J.E., Cook F.A., 2002 - Successful Application of Ground Penetrating Radar in the

Exploration of Gem Tourmaline Pegmatites of Southern California. Geophysical Prospecting 50(2):107-117.

Ross T., Joyce G. C, 2002 – Utilization of Ground-Penetrating Radar to Determining Roof

Competency in Underground Limestone Mines. 21 International Conference on Ground Control in Mining. Virginia University. USA.

Ralston J. 2007 – On the use of Ground Penetrating Radar for Underground Coal Mine Roadway

evaluation. The Australian Symposium on Antennas, Sydney February 14-15. Australia. Pittman W.E.(Jr.) et all, 1984 – Ground penetrating radar – a review of its application in the mining

industry. Information circular 8964: 0-23. Unites States Department of the Interior, Bureau of Mines. USA.

Save N. 2004 – Ground penetrating Radar Technique to locate coal mining related features:

case studies in Texas. A thesis Master of Sciences: 0-83. Texas A & M Univeristy. USA.

39

Sternberg B.K. 2002 – Electromagnetic Geophysics Techniques for Location of Abandoned Underground Mines. Laboratory for Advanced Subsurface Imaging, University of Arizona: 1- 12.. Tucson Arizona, USA.

Strange A.D., Rolston J.C., Chandran V., 2005 – Application of ground penetrating radar

technology for near-surface interface determination in coal mining. ICASSP:701-704. Image and Video Research Lab., Queensland University of Technology. CSIRO. Australia

Strange A., Ralston J., Vinod Ch., 2005 – Near Surface Interface Detection for Coal Mining

Application Using Bispectral Features and GPR. Subsurface Sensing Technologies and Applications 6(2):125-149. Springer.

Szynkiewicz A., 1997 – Opinia o możliwości zastosowania radaru geologicznego RAMAC/GPR do

określenia zmienności litologii w odkrywce ‘ZG Lubin – Piaskownia Obora”. Maszynopis, Arhiwum KGHM Polska Miedź, ZG Lubin, Piaskownia Obora.

Trevis M., Monaghan W., Mucho T., Mucho T.P. 2005 - Assessment of Ground Conditions near

Mine Portal Using Ground Penetrating Radar. 24 International Conference on Ground Control in Mining, August 2-4(2005): 380-387. Morgantown, WV. USA.

Urliksen P. 1982 – Application of impulse radar to civil engineering. Ss: 177. Lund University of

Technology. Dep. of Engineering Geology. Lund. Publ. Geophysical Survey System, Inc. USA. Vogt D., Schoor van M., Pisani du P., 2005 – The application of radar techniques for in-mine feature

mapping in the Bushveld Complex of South Africa. The Journal of The South African Institute of Mining and Matalurgy, vol. 105.399. South Africa.

White H., Plessis du A., Noble K., Treloar M., 1991 – Routine application of radar in underground

mining applications. GPR Undeground Mining, SAGEEP. South Africa. Writers s, 2008 – Space Radar To Improve Mining Safety. Noordwijk, Netherlands (SPX), January 20.

http://www.spacemart.com/reports/Space_Radar_To_Mining_Safety_999.html Zebruck G.R., 2003 – Ground Penetrating Radar Stripping and Bulk Sampling program Whitedog

Claims (Goshawk Lake Area NTS:52L/2NW). pp. 0 – 46. Nelson Granite Limited, Konora Mining Division. Geoscience Assessment Office No. 2 25121

40

Materiały konferencyjne

Proceedings of GPR 2010 – XIII International Conference on Ground Penetrating Radar, June 21 –

25, 2010, Univerista del Salento, Lecce, Italy. IEEE Catalog Number CF10558; ISBN: 978-14244-4605-6; Library of Congress 2009904130.

Proceedings of GPR 2008 – 12th International Conference on Ground Penetrating Radar, 15 – 19.

June, 2008. University of Birmingham. UK Proceedings of GPR 2006 – The 11th International Conference on Ground Penetrating Radar (Ground

Probing Radar) GPR2006, June 19 – 22, 2006. The Ohio State University. Columbus. Ohio, USA.

Proceedings of GPR 2004 – Proceedings of the Tenth International Conference on Ground

Penetrating Radar, June 21 – 24, 2004 Delft University of Technology, vol. I & II. Delft, The Netherlands. (Ed.: Slob E, Yarovoy A., Rhebergen J.). IEEE Catalog Number: 04EX855; ISBN 90-9017959-3

Proceedings of GPR 2002 - Ninth International Conference on Ground Penetrating Radar, April 29 –

May 2, 2002. Santa Barbara, California, USA (Ed.: Koppenijan St., Lee H.).. SPIE vol. 4758. ISBN 0277-786X.

Proceedings of GPR 2000 – Proceedings of the Eight International Conference on Ground Penetrating

Radar, 23 – 26 May, 2000, Gold Coast, Australia. SPIE vol. 4084. ISBN 0277-786X Proceedings of GPR 1998 –Seventh International Conference on Ground Penetrating Radar, May 27

– 3, 1998. The University of Kansas, Lawrence, Kansas, USA. Proceedings of GPR 1996 – Proceedings of the 6th International Conference on Ground Penetrating

Radar GPR’96, September 30 – October 3, 1996, Sendai, Japan. Proceedings of GPR 1994 – Proceedings of the 5th International Conference on Ground Penetrating

Radar GPR’96, June 12 - 16, 1994, Kitchener, Canada.

41

SPIS FIGUR Fig. 01. Model linii naprężeń oraz spękań i odspojeń między warstwami skalnymi w stropie chodnika

górniczego: a) warstwy skalne, b) linie naprężeń w górotworze, c) strefa maksymalnych spękań i odspojeń, d) strzałka ugięć warstw skalnych w stropie chodnika

Fig. 02. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR). A) anteny ekranowane, B) anteny nie ekranowane Fig. 03. Radar do Penetracji Gruntu GPR. Przykład anten 100 MHz do badań otworowych

(wg CSIRO, Australia) Fig. 04. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź,

ZG Polkowice - Sieroszowiece. Badania GPR w warstwach soli w roku 1998. RAMAC/GPR anteny 100 MHz nie ekranowane skierowane ku ścianie chodnika górniczego. (wg Malutko T., Daniluk D., Szynkiewicz A., 1998 – Sprawozdanie z badań złoża soli metodą georadarową (RAMAC/GPR). Archiwum KGHM Polska Miedź, ZG Polkowice-Sieroszowice.

Fig. 05. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR, anteny 80 MHz

nie ekranowane, skierowane ku ścianie chodnika górniczego. (wg Monaghan W.D., Travis M.A., Mucho T.P., Wood J. 2003 – NIOSH, USA)

Fig. 06. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR, anteny nie

ekranowane skierowane ku ścianie chodnika górniczego. Falogramy uzyskane antenami o częstotliwości 80 MHz oraz 100 MHz. (wg Monaghan W.D., Travis M.A., Mucho T.P., Wood J., 2003 – NIOSH, USA)

Fig. 07. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR-2M, anteny

ekranowane 500 MHz skierowane ku ścianie chodnika górniczego. (wg Grodner M., 2001 – Intern. Journ. of Rock Mechanics and Mining Sciences 38:885 – 891).

Fig. 08. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR-2M, anteny

ekranowane 500 MHz skierowane ku ścianie chodnika górniczego. Wynik profilowania: przekrój georadarowy GPR. (wg Grodner M., 2001 – International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 38:885 – 891).

Fig. 09. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR anteny 400 MHz

ekranowane skierowane w kierunku ściany chodnika górniczego. (wg Kovin O.N., Anderson N.L., 2006 – Proceedings of Conf „Hgway Geophysics – NDE)


ekranowane skierowane ku ścianie chodnika górniczego. Przekrój georadarowy (GPR) i jego interpretacja. (wg Kovin O.N., Anderson N.L., 2006 – Proceedings of Conf „Hgway Geophysics – NDE)


ekranowana skierowana ku ścianie chodnika górniczego. Zestawienie danych z 7 linii przekrojowych. (wg Kovin O.N., Anderson N.L., 2006 – Proceedings of Conf „Hgway Geophysics – NDE).


ekranowane skierowane ku ścianie chodnika górniczego. Zestawienie danych z 7 przekrojów georadarowych (GPR) w postaci modelu 3D (bryła). (wg Kovin O.N., Anderson N.L., 2006 – Proceedings of Conf „Hgway Geophysics – NDE)

Fig. 13. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Ekranowane anteny o

częstotliwości 1 GHz, skierowane ku ścianie chodnika górniczego. A) metoda pomiaru w terenie; B) wynik badań - obraz 3D po filtracjach.

42

Fig. 14. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR anteny 400 MHz ekranowane, skierowane ku ścianie chodnika górniczego. Badania obudowy chodnika. (wg Monaghan W.D., Trevits M.A., Sapko M.J. – NIOSH, USA)


ekranwane skierowane ku ścianie chodnika górniczego. Przekrój georadarowy (GPR) obrazujący obudowę ściany chodnika górniczego. (wg Monaghan W.D., Trevits M.A., Sapko M.J. – NIOSH, USA)

Fig. 16. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR-2, anteny

ekranowane 900 MHz przesuwane pod stropem chodnika górniczego trzymane przez operatora. (wg Monaghan W.D., Travis M., (aogpr1) – NIOSH, Pittsburgh)

Fig. 17. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR-2, anteny

ekranowane 900 MHz przesuwane pod stropem chodnika górniczego. Przekrój georadarowy GPR: wyniki przed filtracja (u góry), wyniki po filtracji i interpretacji (u dołu). (wg Monaghan W.D., Travis M., (aogpr1) – NIOSH, Pittsburgh)

Fig. 18. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Pomiary antenami

ekranowanymi o wysokiej częstotliwości 1 GHz – anteny przesuwane pod stropem chodnika górniczego. (wg MIRARCO 2003, EESA – Space Technologies and the Mining and Minerals Industry, PCS Lanigan Division)

Fig. 19. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Wyniki badań GPR: anteny

1 GHz, przekrój georadarowy (2D) - widoczne odspojenia miedzy warstwami skalnymi (separation) na głębokości ok. 0,3 m, 0,8 m, 1,2 m. (wg MIRARCO 2003, EESA – Space Technologies and the Mining and Minerals Industry, PCS Lanigan Division)

Fig. 20. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Anteny ekranowane o

częstotliwości (800 MHz) przesuwane pod stropem chodnika górniczego na tyczce (wysięgnik trzymany przez operatora). (wg Kelly Ch., Gerhardt D., Unrau J., 2005 – CSEG Recorder)


częstotliwości 800 MHz przesuwane pod stropem chodnika górniczego na tyczce - wysięgnik trzymany przez operatora. A – wyniki z anten o różnej częstotliwości; B – wyniki: wykryte w stropie granice i zmiany w litologii. (wg Kelly Ch., Gerhardt D., Unrau J., 2005 – CSEG Recorder)


częstotliwości 400 MHz przesuwane pod stropem chodnika górniczego na tyczce - wysięgnik trzymany przez operatora. (wg ESA Portal – Space radar to improve miners’ safety, 2008 – Netherlands)


częstotliwości 400 MHz przesuwane pod stropem chodnika górniczego na tyczce - wysięgnik trzymany przez operatora. Separation – wykryte odspojenia i szczeliny w warstwach skalnych w stropie chodnika górniczego. (wg ESA Portal – Space radar to improve miners’ safety, 2008 – Netherlands)

Fig. 24. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. GSSI SIR – 3000 z anteną

900 MHz przesuwaną pod stropem chodnika górniczego na tyczce - składany wysięgnik trzymany przez operatora. (wg http://www.geophysical.com/mining.htm)


częstotliwości 250 MHz podwieszone pod stropem chodnika górniczego. (wg Molinda i in. 1996, US Dep. of Energy, PRC Report RI 9625)

43

Fig. 26. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. PRIS - Potash Roof Inspection System - model wózka dla anten georadarowych (GPR) do prowadzenia inspekcji stropów chodników górniczych(wg Greg Maybee, MIRARCO). http://www.mirarco.org/files/docs/annual_report/cornerstone2003.pdf

Fig. 27. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Zainstalowany na samochodzie

hydrauliczny wysięgnik dla anten GPR w celu podnoszenia ich do stropu chodnika górniczego: A) widok z przodu; B) widok z boku, C) jednostka centralna IDS RIS, D) monitor komputera do kontroli obrazu stropu chodnika. (wg Kelly Ch., Gerhardt D., Unrau J, 2005 (w: CSEG Recorder. Mosaic Potash Esterhazy, Saskatchewan, Canada)

Fig. 28. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź,

ZG Rudna, poligon XII/1. Chodnik między K 29 i K 31. Teren badań georadarowych (GPR) Fig. 29. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź,

ZG Rudna, poligon XII/1. A) pomiary georadarem RAMAC/GPR z anteną ekranowaną o częstotliwości 800 MHz. Antena przesuwane pod stropem chodnika górniczego (operatorzy: Adam Szynkiewicz i Krzysztof Rajczakowski); B) pomiary georadarem IDS/GPR z dwukanałową anteną ekranowaną o częstotliwości 600 MHz oraz 200 MHz. Anteny przesuwane pod stropem chodnika górniczego (operatorzy: Maciej Madziarz i Krzysztof Rajczakowski)

Fig. 30. Program GroundVision. Zestaw filtrów do analizy danych georadarowych RAMAC/GPR Fig. 31. Program ReflexW. Zestaw filtrów do analizy danych georadarowych. Fig. 32. Program ReflexW. Zestaw filtrów z grupy 1D-Filter do analizy danych georadarowych. Fig. 33. Program ReflexW. Zestaw filtrów z grupy Gain do analizy danych georadarowych. Fig. 34. Program ReflexW. Zestaw filtrów z grupy 2D-Filter do analizy danych georadarowych.

SPIS TABEL Tabela 01. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź,

ZG Rudna, poligon XII/1. Parametry pomiarowe aparaturą georadarową RAMAC/GPR z anteną 800 MHz


ZG Rudna, poligon XII/1. Parametry pomiarowe aparaturą georadarową IDS/GPR: antena 600 MHz (kanał 1) oraz 200 MHz (kanał 2)


ZG Rudna, poligon XII/1. Zmiany wartości dolnych i górnych przepustowości filtra BP IIR dla obrazów uzyskanych przy pracy z anteną 800 MHz, przy F = 25 786 MHz. Przekrój georadarowy RAMAC/GPR: Rudna 1.

Tabela 04. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź S.A., ZG Rudna, poligon XII/1. Zmiany wartości dolnych i górnych przepustowości filtra BP IIR, dla

obrazów uzyskanych przy pracy z anteną 800 MHz, przy F = 13 699 MHz Przekrój georadarowy RAMAC/GPR: Rudna 10.


ZG Rudna, poligon XII/1. Zmiany wartości dolnych i górnych przepustowości filtra BP IIR, dla obrazów uzyskanych przy pracy georadarem IDS/GPR z anteną 600 MHz (kanał. 1) oraz 200 MHz (kanał 2)

44

SPIS ZAŁĄCZNIKÓW Zał. 01. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź,

ZG Rudna, rejon szybu R1, pole XII/1. Szkic poligonu badań georadarowych (GPR): komory K29 – K31, pas 20. Linie przekrojów georadarowych (GPR) wykonanych aparaturą RAMAC/GPR z antenami 800 MHz

Zał. 02. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. KGHM Polska Miedź,

ZG Rudna, rejon szybu R1, pole XII/1. Szkic poligonu badań georadarowych (GPR): komory K29 – K31, pas 20. Linie przekrojów georadarowych (GPR) wykonanych aparaturą IDS/GPR z antenami 200 MHz (kanał 1) i 400 MHz (kanał 2).

Zał. 03. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym.

Przekrój georadarowy (RAMAC/GPR): Rudna 21 (filtry 0). A – parametry pomiarowe, B – traces 1 (odebrane echo sygnału), C – paleta kolorów, D – wybrane filtry: D1 – DC removal Filter, D2 – Time Varying Gain Filter, E – kontrast, F – przekrój georadarowy (2D), obraz wyjściowy przy zestawie filtrów 0 (patrz D).






Przekrój georadarowy (RAMAC/GPR): Rudna 1 (filtry 1). A – parametry pomiarowe, B – traces 1 (odebrane echo sygnału), C – paleta kolorów, D – wybrane filtry: D1 – Substract Mean Trace Filter, D3 – Time Varying Gain Filter, D4 – Band Pas Filter (IIR), D5 – Running Average Filter, E – kontrast, F – przekrój georadarowy (2D), zestaw filtrów 1 (patrz D).




Przekrój georadarowy (RAMAC/GPR): Rudna 1. Anteny 800 MHz, F = 25786 MHz. Filtry BP IIR – zmienne wartości górnych- i dolnych- przepustowości. Filtracje: 2, 3, 4, 5, 6, 7.




Przekrój georadarowy (RAMAC/GPR): Rudna 1. Anteny 800 MHz, F = 25786 MHz. Filtry BP IIR – zmienne wartości górnych- i dolnych- przepustowości. Filtr 13, palety kolorów: A, B, C, D, E, F.

45

Zał. 11. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Przekrój georadarowy (RAMAC/GPR): Rudna 10. Anteny 800 MHz, F = 13699 MHz. Filtry BP IIR – zmienne wartości górnych- i dolnych- przepustowości. Filtracje: 2, 3, 4, 5, 6, 7.




Przekrój georadarowy (RAMAC/GPR): Rudna 1 oraz Rudna 10. Interpretacja geologiczna Zał. 14. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym.

RAMAC/GPR, anteny 800 MHz, F = 13 699 MHz Przekrój georadarowy (RAMAC/GPR): Rudna 21. Interpretacja geologiczna






Przekrój georadarowy (IDS/GPR): (poprz 1) IDS (kanał 2). Filtry BP IIR – zmienne wartości górnych- i dolnych- przepustowości. Filtry: 1 i 2.








Przekrój georadarowy (IDS/GPR): IDS 1 (kanał 2). Filtry BP IIR – zmienne wartości górnych- i dolnych- przepustowości. Filtry: 9 i 10.


Przekrój georadarowy (IDS/GPR): IDS 2 (kanał 1). Filtry BP IIR – zmienne wartości górnych- i dolnych- przepustowości. Filtr 11.


Przekrój georadarowy (IDS/GPR): IDS 3 (kanał 1). Filtry BP IIR – zmienne wartości górnych- i dolnych- przepustowości. Filtr 12 i 13. ---------------------------------------------------------------------

46

ZAŁACZNIKI

K29

K31

Pas 20Pas 20

110

23 22 21

K29Pas 20

1

- chodnik pasa 20

- ściany wyrobisk górniczych

- komora 29

- linia bazowa

- linia przekroju georadarowego (GPR) i jego numer

O B J A Ś N I E N I A


ZG Rudna, rejon szybu R1, pole XII/1. Szkic poligonu badań georadarowych (GPR): komory K29 – K31, pas 20. Linie przekrojów georadarowych (GPR) wykonanych aparaturą RAMAC/GPR z antenami ekranowanymi 800 MHz

K29

K31

Pas 20Pas 20

(Poprz. 1) IDS - kanał 1 i 2(Poprz. 2) IDS - kanał 1 i 2

K29Pas 20 - chodnik pasa 20

- ściany wyrobisk górniczych

- komora 29

- linia bazowa

- linia przekroju georadarowego (GPR) i jego numer

O B J A Ś N I E N I A

IDS 1

IDS

1 (

ka

nał

1 i

2)

IDS

2 (

kan

ał

1 i 2

)

IDS

3 (

kan

ał 1

i 2

)


ZG Rudna, rejon szybu R1, pole XII/1. Szkic poligonu badań georadarowych (GPR): komory K29 – K31, pas 20. Linie przekrojów georadarowych (GPR) wykonanych aparaturą IDS/GPR z antenami ekranowanymi 200 MHz (kanał 1) i 400 MHz (kanał 2).

47

B

D1 D2

C

D

F

E

A

Gro

und ve

locity V

= 1

00 m

/us

Opr. Adam Szynkiewicz, 2011

Powierzchnia stropu chodnika



B

D1 D2

C

D

F

E

A

Gro

un

d v

elo

city V

= 1

00 m

/us





48

B

D1 D2

C

D

F

E

A

Gro

un

d v

elo

city V

= 1

00 m

/us





D5D4A

F

E

D3

D1

D

C

B


Gro

un

d v

elo

c ity v

= 1

00 m

/us




49

A

B

C

D

D4

F

E

D3D1

Opr. Adam Szynkiewicz, 2011D5

Gro

und v

elo

ciy

t v =

100

m/u

s




Rudna 1(filtr 2) Rudna 1(filtr 3)


Rudna 1(filtr 6)Rudna 1(filtr 7)

A

E F

DC

B


Gro

und

velo

city v =

10

0 m

/us



50




A

E F

DC

B


Gro

und v

elo

city

v =

100

m/u

s



51

Rudna 1(filtr 13, paleta A)

Rudna 1(filtr 13, paleta B)

Rudna 1(filtr 13, paleta C)

Rudna 1(filtr 13, paleta D)

Rudna 1(filtr 13, paleta E)

Rudna 1(filtr 13, paleta F)

A

E F

DC

B


Gro

und

velo

city v

= 1

00 m

/us



52

Rudna 10 (filtr 2)

Rudna 10 (filtr 3)

Rudna 10 (filtr 4) Rudna 10 (filtr 5)

Rudna 10 (filtr 6) Rudna 10 (filtr 7)

A

E F

DC

B


Gro

un

d v

elo

city v =

100 m

/us



53

Rudna 10(filtr 7, paleta A)

Rudna 10(filtr 7, paleta B)

Rudna 10(filtr 7, paleta C)

Rudna 10(filtr 7, paleta D)

Rudna 10(filtr 7, paleta E)

Rudna 10(filtr 7, paleta F)

A

E F

DC

B


Gro

und ve

locity v

= 1

00

m/u

s



54

Rudna 1Antena 800 Mhz, F = 25 786 MHz,: Filtr 13, paleta A

Rudna 10: Antena 800 Mhz, F = 13 699 Mhz, Filtr 7, paleta A

Strop chodnika Strop chodnika

? Kotwie? Kotwie

odspojnie

odspojnie

odspojnie

odspojnie

Opr. Adam Szynkiewicz. 2011

Gro

und ve

locity v

= 1

00

m/u

s

spękania

spękania

Spękania

odspojenia


Przekrój georadarowy (RAMAC/GPR): Rudna 1 oraz Rudna 10. Interpretacja geologiczna

Filtr 7, paleta A

Filtr 7, paleta E

Filtr 7, paleta F

Strop chodnika

Strop chodnika

Strop chodnika ? Kotwie

? Kotwie

? Kotwie

? Kotwie

? Kotwie

? Kotwie

odspojnie

odspojnie

odspojnie

odspojnie

odspojnie

odspojnie

odspojnie


spękania spękaniaStrefa silnych

spękań iodspojeń

Strefa silnychspękań i

odspojeń

Strefa silnych

spękań iodspojeń


odspojeń

Strefa silnych

spękań iodspojeń

Ground velocity v = 100 m/us



55

Filtr 13, paleta A

Filtr 13, paleta E

Filtr 13, paleta F

Strop chodnika

Strop chodnika

Strop chodnika

? Kotwie

? Kotwie

? Kotwie? Kotwie ? Kotwie

? Kotwie ? Kotwie

? Kotwie

? Kotwie

? Kotwie

odspojnie

odspojnie

odspojnie

odspojnie

odspojnie

odspojnie

odspojnie

odspojnie


spękania spękania

Strefa silnych

spękań iodspojeń


odspojeń


odspojeń




Filtr 13, paleta A

Filtr 13, paleta E

Filtr 13, paleta F

Strop chodnika

Strop chodnika

Strop chodnika

odspojnie

odspojnie


spękania


odspojeń

Strefa silnych

spękań iodspojeń

Strefa silnych

spękań iodspojeń




56

1

2



3

4

Opr. Adam Szynkiewicz, 2011 Zał. 18. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym.


57

5

6




7

8



58

9

10


Przekrój georadarowy (IDS/GPR): IDS 1 (kanał 2). Filtry BP IIR – zmienne wartości górnych- i dolnych- przepustowości. Filtry: 9 i 10.

11


Przekrój georadarowy (IDS/GPR): IDS 2 (kanał 1). Filtry BP IIR – zmienne wartości górnych- i dolnych- przepustowości. Filtr 11.

59

12

13


Zał. 23. Radar Do Penetracji Gruntu (GPR) w górnictwie podziemnym. Przekrój georadarowy (IDS/GPR): IDS 3 (kanał 1). Filtry BP IIR – zmienne wartości górnych- i dolnych- przepustowości. Filtr 12 i 13.

badania georadarowe (gpr) w kopalniach rud miedzi …kart-geo.eu/dokumenty/2011_gpr (rudna)...

Documents