Identification of gaso-geodynamic zones in the structure of copper ore deposits using geophysical methods

CIM Journal, Vol. 5, No. 3, 2014

Z. Pilecki
Mineral and energy economy Research Institute of Polish Academy of Sciences, Krakow, Poland

M. Laskowski, A. Hryciuk, J. Wróbel, and E. Koziarz
KGHM Polska Miedź SA O/ZG Rudna, Polkowice, Poland

E. Pilecka
Cracow University of Technology, Krakow, Poland

R. Czarny and K. Krawiec
Mineral and energy economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Krakow, Poland

Abstract This paper concerns the identification of weak zones in the structure of a rock mass endangered by outbursts of gases and rocks at approximately 1,200 m depth in the Rudna copper ore mine, Poland. Geophysical recognition with the aid of seismic tomography and borehole ground-penetrating radar was applied, along with geological engineering tests. Results showed a very strong correlation between the location of the zone containing gases and water, the anomalous S-wave velocity, the field of the dynamic Poisson’s ratio and, to a lesser extent, other seismic parameters under the geological and mining conditions considered.
Keywords: Copper ore mining, Gas and rock outbursts, Seismic tomography, Borehole groundpenetrating radar (BGPR), Rock quality designation (RQD) index
Résumé Le présent article traite de l’identification de zones de faiblesse dans la structure d’une masse rocheuse mise en danger par des dégagements instantanés de gaz et des coups de terrain à une profondeur d’environ 1200 m dans la mine de cuivre Rudna, en Pologne. Une reconnaissance géophysique avec l’aide de tomographie sismique et de levés géoradar lors des forages a été mise en oeuvre, en plus d’essais d’ingénierie géologique. Les résultats montrent une très bonne corrélation entre l’emplacement de la zone contenant des gaz et de l’eau, la vitesse anormale de l’onde S, le champ du coefficient dynamique de Poisson et, à une échelle moindre, d’autres paramètres sismiques selon les conditions géologiques et minières considérées.
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