The effect of image fractal properties and its interaction with visual discomfort on gait kinematics

Exposure to images of urban environments affords higher cognitive processing demands than exposure to images of nature scenes; an effect potentially related to differences in low-level image statistics such as fractals. The aim of the current study was to investigate whether the fractal dimensions of an abstract scene affect cognitive processing demands, using gait kinematics as a measure of cognitive demand. Participants (n = 40) were asked to walk towards different types of synthetic images which were parametrically varied in their fractal dimensions. At the end of each walk, participants rated each image for its visual discomfort (n = 20) or for its likability (n = 20) as potential confounding factors. Fractal dimensions were predictors of walking speed. Moreover, the interaction between fractal dimensions and subjective visual discomfort but not liking predicted velocity. Overall, these data suggest that fractal dimensions indeed contribute to environmentally induced cognitive processing demands

Teaching Occupational Safety and Health at AGH University of Science and Technology in Krakow

Bezpieczeństwo pracy, szczególnie w przemyśle ciężkim, cechuje się dużą ilością czynników niebezpiecznych w środowisku pracy i jest przedmiotem wysokiej troski każdego przedsiębiorcy. Wypadki przy pracy w tych branżach niosą za sobą duże szkody na zdrowiu, a często i życiu załogi, co skutkuje również znacznymi stratami ekonomicznymi w przedsiębiorstwach. Praca bezwypadkowa jest marzeniem wszystkich pracodawców, a z uwagi, iż najczęstszą przyczyną wypadków zawodowych jest tzw. czynnik ludzki, kształcenie i szkolenie wydają się kluczowymi formami nabywania świadomości o zagrożeniach. Na pierwszej ogólnoeuropejskiej konferencji: „First VISION ZERO Europe Conference” w Bochum w roku 2016 w sesji panelowej, podsumowującej całą konferencję, stwierdzono, że kluczem i pierwszym czynnikiem minimalizacji ryzyka powstania wypadków jest edukacja na każdym etapie wszystkich procesów, stanowiących egzystencję człowieka. Z tego też względu w niniejszym artykule przedstawiono przykłady działań edukacyjnych Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, która w swych programach problemy bezpieczeństwa pracy mocno eksponuje i akcentuje. Przykłady te obejmują doświadczenia i perspektywy kształcenia na wielu poziomach studiów i w różnych płaszczyznach tej dziedziny.The area of occupational health and safety is characterized by a high number of hazardous factors in the workplace and therefore is a concern for every entrepreneur, and particularly for those working in industrial settings. Because work-related accidents often result in serious health damage of workers, or can even bring causalities, they are also associated with high economics losses. While an accident-free workplace is a dream of every employer, both education and training seem to be key in raising awareness of occupational health and safety, especially since the so-called human factor lies at the root of most accidents. The first pan-European “VISION ZERO” conference in Bochum in 2016 did indeed conclude that education at all stages and of all human life processes is absolutely essential in order to minimize the risk of work-related accidents. Along these lines, this papers demonstrates the richness and diversity of educational processes in the field of occupational health and safety at AGH University of Science and Technology in Krakow. This includes the experiences and perspectives at multiple levels and in different areas of study

Ocena możliwości wystąpienia tąpnięcia pod zrobami eksploatacji dokonanej

Recalling the body of experience gathered in the collieries of the Upper Silesian Coal Basin, the increased risk of seismicity and rockburst occurrences in confined conditions including the exploitation of remnants were identified. This study investigates geomechanical aspects of longwall mining in the areas affected by old excavations aimed at relaxation of a multi-bed deposits within a thick coal seam or a group of seams. It is assumed that high-energy seismicity is another factor determining the rockburst hazard alongside the state of stress. A case study is recalled, describing a colliery where mining-induced seismic activity of a de-stressed coal seam remained at the level comparable to or higher than it was experienced in the de-stressed seam operations. An analytical model was used to study the stress state and potential loss of structural continuity of an undisturbed rock body surrounding the longwall panel being mined beneath or over the abandoned workings. Recalling the developed model of the system involving nonlinear functions demonstrating the existence of abandoned mine workings within the rock strata, computer simulations were performed to evaluate the rockburst hazards along the face area. Discussions of results are based on observations of immediate roof convergence and the vertical stress concentration factor at the longwall face zone. Computational data of the modelled mining situations demonstrates that despite using the de-stressing method of mining, the occurrence of events impacting on mine working beneath and over abandoned workings cannot be precluded. Here the scale of rockburst hazards is determined by local mining and geological conditions, such as the type and extent of abandoned workings, their age and vertical distance between them and the coal seam currently mined.Nawiązując do doświadczeń kopalń GZW potwierdzających ogólną tezę o intensyfikacji skali przejawów zagrożenia sejsmicznego i tąpaniami, jakie towarzyszy działalności wydobywczej w warunkach skrępowanych występowaniem zaszłości eksploatacyjnych, w artykule odniesiono się do geomechanicznych aspektów eksploatacji ścianowej w rejonach oddziaływania obszarów zrobów, będących m. in. skutkiem dokonań górniczych ukierunkowanych na odprężenie złoża wielopokładowego w ramach wiązki pokładów lub warstw pokładu grubego. Wychodząc z założenia, że obok stanu naprężeń o wielkości zagrożenia tąpaniami decyduje sejsmiczność wysokoenergetyczna, podano przykład jednej z kopalń węgla kamiennego, gdzie parametry aktywności indukowanej eksploatacją pokładu odprężonego kształtowały się na poziomie porównywalnym i wyższym w stosunku do eksploatacji odprężającej. W oparciu o analityczną metodę określania stanu przemieszczenia i naprężenia w otoczeniu elementów ścianowego systemu eksploatacji zaprezentowano rezultaty badań modelowych w zakresie wpływu zrobów na zachowanie się – pod kątem warunków ewentualnej utraty ciągłości struktury – przyprzodkowej partii calizny w pokładzie wybieranym pod/nad zaszłością. Na podstawie opracowanego modelu systemu, w tym indywidualnych funkcji nieliniowych demonstrujących istnienie zrobów w górotworze zrealizowano symulacje komputerowe mające na celu ocenę możliwości wystąpienia tąpnięcia na wybiegu frontu. Dyskusję wyników prowadzono na podstawie obserwacji kształtowania się zmian wielkości ugięcia stropu bezpośredniego oraz współczynnika koncentracji pionowej składowej stanu naprężenia w czole ściany. Dla modelowanych, przykładowych sytuacji górniczych rezultaty obliczeń potwierdziły, iż pomimo występowania efektu odprężenia nie można wykluczyć zdarzenia ze skutkami w wyrobiskach pod/nad zrobami eksploatacji zaszłej, przy czym o wielkości zagrożenia decydują lokalne uwarunkowania geologiczno-górnicze, w tym między innymi rodzaj i rozpiętość zrobów, ich wiek oraz odległość pionowa między zaszłością i pokładem eksploatowanym

Lokalizacja przecinek ścianowych a ryzyko tąpnięcia na wybiegu frontu w świetle badań modelowych

The paper outlines the main objectives of the method used for assessment of rockburst hazard during longwall mining operations taking into account factors expressing the confined work conditions. Relying on analytical approach, the conditions are examined that are likely to trigger the rockburst occurrence along the face, with regards to the location of cross-cuts and taking into account the presence of past excavation and geological disorders in the overlying strata. Simulation data apply to three cases of model loading, representing the impacts of residual pillars, gobs surrounded by undisturbed blocks of coal and the presence of faults, whilst the procedure involves five possible locations of opening-out cross-cuts in relation to characteristic points in the model. Results are examined basing on variability patterns of stress concentration and energy density distribution in the proximity of the workface in the course of progressing mining operations.W artykule przedstawiono główne założenia wykorzystanej metody oceny stanu zagrożenia tąpaniami towarzyszącego wybieraniu złoża pokładowego systemem ścianowym z uwzględnieniem oddziaływania elementów opisujących skrępowane warunki prowadzenia robót. Wychodząc z rozważań analitycznych analizie poddano kwestie związane z możliwością wystąpienia tąpnięcia na wybiegu frontu eksploatacyjnego w funkcji usytuowania wyrobisk startowych względem pozostawionych w warstwach nadbudowy typowych zaszłości eksploatacyjnych lub zaburzeń geologicznych. Zaprezentowano rezultaty symulacji komputerowych dla trzech schematów obciążenia modelowego ilustrującego wpływ filara resztkowego, zrobów otoczonych caliznami i uskoku o dużym zrzucie z uwzględnieniem pięciu różnych lokalizacji przecinek ścianowych w stosunku do punktów charakterystycznych modelu. Dyskusję wyników prowadzono w oparciu o rozkłady zmienności współczynnika koncentracji naprężeń oraz gęstości energii generowanej w otoczeniu frontu w konsekwencji rozwoju eksploatacji

Wpływ górniczych warunków eksploatacji na zachowanie się uskoku

This article concerns numerical modeling of the impact of mining operations on fault behavior, carried out on the basis of a calculation program based on the finite element method. The calculations and their graphic results related to the reactions of vertical discontinuity on the mining operations that run along its boundary under changing operating parameters, such as geometry of the field and direction of mining with respect to the fault, as well as the method of liquidation of the caving zone. The behavior of the fault was analyzed based on distributions in the plane of shear stress and slip, together with their range and energy dissipated due to friction. The results of numerical calculations made it possible to draw conclusions on the impact of faults and the impact of operating conditions of mining in their vicinity on the level of seismic hazard.W artykule w oparciu o program obliczeniowy bazujący na metodzie elementów skończonych przeprowadzono numeryczne modelowanie wpływu eksploatacji na zachowanie się uskoku. Obliczenia i ich graficznie rezultaty dotyczyły reakcji pionowej nieciągłości na prowadzoną wzdłuż jej granicy eksploatację górniczą przy zmieniających się parametrach eksploatacji, takich jak: geometria pola i kierunek wybierania względem uskoku oraz sposób likwidacji zrobów. Zachowanie się uskoku analizowano w oparciu o rozkłady w płaszczyźnie uskoku naprężeń stycznych i poślizgu wraz z ich zasięgiem oraz energię zdyssypowaną wskutek tarcia. Rezultaty obliczeń numerycznych pozwoliły na sformułowanie wniosków dotyczących oddziaływania uskoków oraz wpływu górniczych warunków eksploatacji w ich sąsiedztwie na wielkość zagrożenia sejsmicznego

An analysis of fault behavior in the proximity of mining operation in the context of seismic hazard

W artykule, na podstawie programu obliczeniowego bazującego na metodzie elementów skończonych, przeprowadzono numeryczne modelowanie eksploatacji w sąsiedztwie uskoku. Przyjęto, że uskok stanowi pojedyncza nieciągłość w postaci płaszczyzny zorientowanej pionowo, a warunki na stykających się powierzchniach definiuje prawo tarcia Coulomba. Rezultaty obliczeń dotyczyły reakcji uskoku na dodatkowe obciążenie wywołane eksploatacją górniczą, a także odnosiły się do wpływu zjawisk zachodzących w płaszczyźnie uskoku na bezpośrednie otoczenie pola eksploatacji. Zachowanie się uskoku analizowano w funkcji rozwoju eksploatacji opierając się na rozkładach naprężeń stycznych i poślizgu wraz z ich zasięgiem w płaszczyźnie uskoku oraz energii zdyssypowanej wskutek tarcia. Z kolei wpływ uskoku na jego otoczenie oceniano na podstawie zmian gęstości całkowitej energii odkształcenia sprężystego. Rezultaty przeprowadzonego modelowania numerycznego pozwoliły na sformułowanie wniosków dotyczących prowadzenia eksploatacji w sąsiedztwie dyslokacji tektonicznych w aspekcie kształtowania się poziomu zagrożenia sejsmicznego.This article concerns numerical modeling of the impact of mining operations on fault behavior, carried out on the basis of a calculation program based on the finite element method. It was assumed that the fault is a single discontinuity in the form of a vertically-oriented plane, and the conditions in which surfaces merge are defined by the right of the Coulomb friction. On the one hand, the calculations are related to the fault’s response to additional weight resulting from mining operations, and on the other, they are related to the impact that occurrences in the fault’s plane had on the immediate surroundings of the extraction center. The behavior of the fault was analyzed based on distributions in the plane of shear stress and slip, together with their range and energy dissipated due to friction. In turn, the impact of the fault on its immediate environment was analyzed based on variations in the total energy density of elasticity. The results of numerical modeling made it possible to draw conclusions concerning mining operation in the proximity of tectonic dislocations in the context of seismic hazard’s levels

The analysis of induced seismicity of the rock strata in the stope regions in the Rudna mine

Aktualny poziom zagrożenia tąpaniami w kopalniach LGOM jest konsekwencją towarzyszącej robotom górniczym sejsmiczności górotworu, a większość dotychczas odnotowanych tąpnięć i odprężeń była spowodowana wstrząsami o najwyższych energiach. Z analizy aktywności sejsmicznej odnotowanej w ostatnich latach wynika, że spośród tych kopalń sejsmicznie najbardziej aktywną jest O/ZG Rudna. Artykuł zawiera ocenę kształtowania się sejsmiczności górotworu w O/ZG Rudna w latach 2006–2015 w całym obszarze kopalni oraz jej poszczególnych rejonach. W ramach parametrów sejsmiczności analizą objęto liczbę rejestrowanych zjawisk, łączną wartość emisji energii oraz wskaźnik jednostkowego wydatku energetycznego. Przeanalizowano także zmienność współczynników rozkładu Gutenberga-Richtera oraz odniesiono się do lokalizacji epicentrów ognisk względem frontu eksploatacyjnego, wyodrębniając nisko- (103 ≤ As < 105J) i wysokoenergetyczne (As ≥ 105J) wstrząsy usytuowane przed frontem, w rejonie robót rozcinkowych oraz w zrobach. Z przeprowadzonych rozważań wynika, że zagrożenie wysokoenergetycznymi wstrząsami w kopalni Rudna utrzymuje się na wysokim, porównywalnym w kolejnych latach poziomie, a zróżnicowana aktywność w wydzielonych rejonach może być między innymi funkcją zmiennej wysokości furty eksploatacyjnej oraz miąższości wstrząsogennych warstw węglanowych zalegających w stropie złoża. Analiza rozmieszczenia ognisk wstrząsów względem frontu eksploatacyjnego wskazuje, że niezależnie od wielkości energii sejsmicznej zdecydowanie najwięcej wstrząsów lokalizuje się w strefie robót rozcinkowych. W następnej kolejności wstrząsy niskoenergetyczne lokalizują się w obszarach zrobowych, a wstrząsy wysokoenergetyczne – przed frontem eksploatacji. Tym samym przedstawiona ocena kształtowania się aktywności sejsmicznej w O/ZG Rudna potwierdza związek ilości rejestrowanych wstrząsów oraz wielkości generowanej energii sejsmicznej z określonymi cechami lokalnych uwarunkowań geologiczno-górniczych, w tym elementami stosowanych systemów komorowo-filarowych.The current rockburst hazard conditions in the copper mines are the consequence of mining-induced seismicity of the rock strata whilst the majority of registered rockbursts have been caused by high-energy seismic events. The analysis of seismic activity in recent years indicates that the region of the Rudna mine is the region of the highest seismic activity. This paper is an attempt at evaluating the seismicity levels in the Rudna mine in the period from 2006-2015, within the entire mine and in its particular sections. Key parameters of seismic activity include the number of registered seismic events, total energy emission levels, and a unit energy factor. The variability of Gutenberg -Richter (GR) parameters are analyzed and the epicenters’ locations are investigated with respect to the stope position. The distinction is made between low-energy (103 ≤ As < 105 J) and high-energy (As ≥ 105J) seismic events ahead of the stope, in the opening-up cross-throughs and in the gob areas. It appears that the risk level of a high-energy event occurrence in the Rudna mine has not changed in recent years and has remained on a high level whilst the differences in seismic activity, in particular mine sections, are attributed to the varied extraction height and varied thickness of rockburst-prone carbonate layers in the roof of the copper ore deposit. The analysis of the epicenters’ locations with respect to the stope reveals that no matter what the seismic energy levels, the largest number of rockbursts are registered in the opening-up cross-through zone. Low-energy tremors are mostly located in the gob areas, high-energy events occur mostly ahead of the stope. Thus, the evaluation of the seismicity conditions in the Rudna mine seems to positively verify the relationship between the number of registered events and the levels of generated seismic energy, taking the local geological and mining conditions and the specificity of the room and pillar mining method into account

State of stress and strain at the workface front under the old excavation edge

W nawiązaniu do doświadczeń rodzimych kopalń węgla kamiennego – wskazujących na intensyfikację skali przejawów zagrożeń geodynamicznych, jaka towarzyszy podejmowaniu działalności górniczej w warunkach skrępowanych występowaniem różnego typu i pochodzenia zaszłości eksploatacyjnych – w artykule odniesiono się do geomechanicznych aspektów eksploatacji ścianowej w strefach oddziaływania krawędzi jako jednej z bardziej charakterystycznych zmian w stanie złoża/górotworu będących konsekwencją zaszłych dokonań górniczych w pokładach sąsiednich. Wychodząc z analitycznej metody opisu stanu przemieszczenia i na- prężenia (wytężenia) w otoczeniu elementów ścianowego systemu eksploatacji zaprezentowano rezultaty badań modelowych w zakresie wpływu krawędzi na zachowanie się – pod kątem możliwości utraty ciągłości struktury – przyprzodkowej partii calizny w pokładzie wybieranym pod/nad zaszłością. Opierając się na o przykładowych funkcjach nieliniowych demonstrujących istnienie krawędzi w górotworze analizie porównawczej poddano dwa wzajemnie odwrotne kierunki prowadzenia frontu eksploatacyjnego, a mianowicie od strony zrobów ku caliźnie oraz od strony calizny ku zrobom. Dyskusję wyników realizowano na podstawie obserwacji kształtowania się zmian wielkości ugięcia stropu oraz współczynnika koncentracji pionowej składowej stanu naprężenia w czole ściany.With reference to the situation experienced in several Polish collieries where the risk of occurrence of gas-geodynamic phenomena is increasing and decisions to start the mining activities need to take numerous constraints associated with previous mining into account, this paper addresses certain geo-mechanical aspects of longwall mining in the zones of excavation edge interactions giving rise to major changes in the conditions of the deposit and rock strata, as a consequence of previous mining operations in adjacent coalbeds. Starting from the analytical description of displacements and stresses in the proximity of longwall mining systems, the paper summarizes the results of model tests and investigations of the influence that the excavation edge has on the behavior and structural continuity of a portion of the coal body in the coalbed beneath or above an old excavation. Based on selected nonlinear functions emulating the presence of edges in the rock strata, a comparative study is carried out by investigating two opposite directions of workface advance, from the gob area towards the coal body and from the coal body towards the gobs. The discussion of the results relies on the analysis of roof deformation and the concentration factor of the vertical stress component at the workface front

The Application of Event Tree Analysis for Creating Hazard Scenarios in the Mining Industry

W artykule przedstawiono możliwości zastosowania metody drzewa zdarzeń do prognozowania rozwoju i skutków zagrożeń zawodowych. Tworzenie scenariuszy zagrożeń stanowi podstawę do identyfikowania obszarów problemowych, wymagających zmian i wprowadzenia adekwatnych działań. Analizy odniesiono do wybranych zagrożeń w górnictwie podziemnym, które cechuje różnorodność w kontekście wielkości szkody i prawdopodobieństwa ich wystąpienia. W wyniku zaprezentowanych przykładów wskazano praktyczne zastosowanie metody drzewa zdarzeń w obszarze zarządzania bezpieczeństwem i higieną pracy. W artykule zwrócono również uwagę na szerokie spektrum możliwości wykorzystania sekwencji zdarzeń m.in. do oceny i analizy ryzyka zawodowego, doboru środków ochrony czy też wspomagania procesu identyfikacji przyczyn i badania okoliczności wypadków przy pracy.This article shows the possibilities of using event tree analysis in order to predict the development and results of workplace hazards. Creating scenarios of hazards is the basis of identifying problems, which require changes and appropriate actions. The analysis regards selected hazards in underground mining, which characterize varied degrees of harm and the probability of their occurrence. Practical applications of event tree analysis in the field of work safety managements are shown on the basis of selected examples. Moreover, one can point to the wide spectrum of possible use of event sequence among others for risk evaluation and analysis, the selection of proper safety equipment, aiding the process of cause identification and the study of work related accidents