Badanie: lepiej poznać wstrząsy w kopalniach

Trzęsienia ziemi w Polsce? Cóż, nasz kraj się raczej z tym zjawiskiem nie kojarzy. A jeśli już coś takiego ma miejsce, to kilka sekund wstrząsu wspominamy przez długie lata. Tymczasem ziemia pod nami drży przez cały czas: po prostu przez większość czasu wstrząsy te są zbyt słabe, żebyśmy byli w stanie je odczuć. Największa aktywność sejsmiczna w naszym kraju jest zresztą spowodowana nie przez czynniki naturalne, a przez aktywność człowieka.

"Polskim problemem jest dzisiaj na pewno sejsmiczność związana z górnictwem" - opowiada w rozmowie z PAP dr Maria Kozłowska, sejsmolożka z Instytutu Geofizyki PAN w Warszawie. "Silniejsze wstrząsy górnicze pojawiają się dość regularnie, kilka razy do roku."

Często są one tragiczne w skutkach. Przykładem może tutaj być choćby wstrząs z 2016 r. w kopalni Rudna w Polkowicach, w wyniku którego zginęło ośmiu górników.

Jak poprawić bezpieczeństwo w kopalniach? - ta myśl kryje się za badaniami prowadzonymi przez dr Kozłowską. "Spora aktywność sejsmiczna polskich kopalni bierze się z tego, że są one głębokie" - tłumaczy. "Dodatkowo z każdym dużym wstrząsem wiążą się wstrząsy następcze, często równie niebezpieczne. To właśnie ten rodzaj wstrząsów chcę badać: lepsze ich poznanie może przyczynić się do zwiększenia bezpieczeństwa i optymalizacji wydobycia".

Do rozwiązania jest sporo zagadek: wciąż bowiem nie rozumiemy zbyt dobrze, co determinuje liczbę wstrząsów wtórnych, ich wielkość, jak również czas i miejsce ich wystąpienia. "Od tych czynników zależą bowiem m.in. procedury postępowania w kopalniach po silnych wstrząsach" - mówi dr Kozłowska. Jak tłumaczy, po wystąpieniu silnego wstrząsu w kopalni zatrzymuje się eksploatację, wyłącza się z aktywności pewien obszar kopalni, a jeśli był wypadek z udziałem ludzi - do akcji wkraczają ekipy ratunkowe.

"Pas wyłączenia z użytku danego obszaru obecnie szacowany jest w dość prosty sposób: na podstawie obserwacji intensywności aktywności sejsmicznej" - mówi badaczka. "Z punktu widzenia sejsmologa taka metoda jest mało dokładna, za jej pomocą trudno dokładnie wyznaczyć obszar podwyższonego ryzyka. Chciałabym, żeby moje badania przyczyniły się do ulepszenia tego typu procedur i do zrozumienia mechanizmu działania wstrząsów wtórnych".

"Sama praca sejsmologa wygląda niestety mało spektakularnie" - uśmiecha się rozmówczyni PAP. "Pracuję przede wszystkim na danych pochodzących z sejsmometrów, czyli urządzeń rejestrujących trzęsienia ziemi. Dane te przetwarza się w najróżniejszy sposób: lokalizuje się wstrząsy, określa ich wielkość czy wyznacza bardziej zaawansowane parametry".

Ponieważ w tym momencie nie wiemy, od czego dokładnie zależy intensywność, wielkość i rozkład wstrząsów wtórnych - przede wszystkim na tej właśnie kwestii dr Kozłowska chce skupić się w badaniach. "Może się okazać, że są one związane z samym wydobyciem, np. z kierunkiem, w jakim prowadzona jest eksploatacja. Być może dowiemy się, że aktywność wstrząsów wtórnych najbardziej zależy od parametrów fizycznych wywołującego je wstrząsu głównego" - wylicza.

Choć badania będą dotyczyć jedynie sejsmiczności powodowanej przez człowieka, to dr Kozłowska ma nadzieję, że ich wyniki okażą się przydatne w szerszym kontekście. "Wiedza zdobyta w małej skali może dać nam wskazówki potrzebne do zrozumienia wstrząsów wtórnych w sejsmiczności naturalnej" - dodaje.

Ale badania to jedna rzecz. Pozostaje pytanie: czy wyniki dr Kozłowskiej mają szansę trafić do samych kopalni? Twierdzi, że jak najbardziej: partnerem przemysłowym projektu jest Polska Grupa Górnicza, właściciel wielu polskich kopalni. "Udostępniają oni nam do analizy swoje dane produkcyjne. Warto to podkreślić - zwłaszcza, że przemysł zazwyczaj bardzo niechętnie się tego typu danymi dzieli. PGW daje nam do nich dostęp - abyśmy mogli na tych danych pracować i zająć się ważnymi dla nich problemami".

"Wydaje mi się, że przy wystarczająco silnych dowodach, jak najbardziej możliwe będzie odpowiednie dostosowanie procedur" - stwierdza dr Kozłowska.

Na swój projekt badawczy dr Maria Kozłowska uzyskała grant w ramach programu HOMING Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.

PAP - Nauka w Polsce

autor: Katarzyna Florencka

kflo/ zan/