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Collaborating Authors
Results
ABSTRACT: Engineers who have to face specifical construction problems, in relation with soils and rock behaviour, have necessarily to deal with empiricism. The progress of computer science allowed them to modelize physical phenomena, with an exceptional accuracy and reliability. However, the comparison between models' results and actual behavior, bring them back to empiricism. It is why the artificial intelligence (expert-systems, neural networks..) can offer, to day, new and insufficiently developed ways of progress. RESUME: Lea ingenieurs confrontes aux problèmes de construction necessitant la connaissance du comportement des matmaux naturels (sols, roches) doivent traiter avec l'empirisme. Les progrès de l'informatique ont permis de modeliser les problèmes physiques avec une precision et une fidelite inedites. Mais la confrontation des modèles avec le comportement reel des sites les remène à l'empirisme. C'est pourquoi un autre domaine del'Informatique, celui de l'intelligence artificielle (systèmes experts, reseaux neuronaux etc...) semble offrir des possibilites de progrès encore peu explorees et des possibilites prometteuses. ZUSAMMENFASSUNG: Ingenieure, die spezielle, mit dem Gebirgsverhalten zusammenhangende Konstruktionsprobleme haben, muessen sich mit dem Empirismus befassen. Die Vortschritteder Informatik ermöglichen ein Modellieren der physikalischen Probleme mit einer noch nie dagewesenen Prazision und Genauigkeit. Die Konfrontation der Resultate dieser Modelle mit dem wirklichen Verhalten vor Ort fuehrt sie jedoch zum Empirismus zurueck. Deswegen bietet ein anderer Bereich der Informatik, die Kuenstliche Intelligenz (Expertsysteme, Neuronale Netze u.s.w.) vielversprechende und noch sehr unzureichend erkundete Möglichkeiten. 1- INTRODUCTION Le savoir- faire, et plus particulièrement Ie "savoir-construire" a bien sou vent precede la representation formelle, conceptualisee et theorisee, des objets et ouvrages realises.Experiences reussies, ou, au contraire, echecs jalonnent le developpement de la connaissance. La Mecanique des Roches appliquee aux travaux des ingenieurs, est bien connue comme discipline "à donnees limitees", dans laquelle une large place est laissee à l'empirisme. Elle est en effet confrontee à des phenomènes gouvernes par des paramètres difficiles à identifier et à mesurer avec precision. La complexite du milieu rocheux en place, sa variabilite, sa faible accessibilite exposent les ingenieurs à la non representetivite des proprietes des echantillons analyses, ou encore aux risques d'artefacts lorsqu'ils meltent en oeuvre, in situ, des precedes de mesures indirects. En outre, les massifs rocheux ont une histoire qui determine fondamentalement les conditions auxquelles ils sont soumis et dont la duree depasse largement I'echelle de l'histoire humaine. Sans minimiser les progres considerables accomplis au cours des dernières decennies dans les moyens d'essais (en laboratoire comme in situ) et dans les approches conceptuelles (pour les roches fracturees ou poreuses par exemple, ou pour la prise en compte des phenomènes thermiques ou d'ecoulements...), il n'en demeure pas moins que beaucoup de problèmes pratiques sont resolus par analogie avec des situations d'apparence similaire, dejà rencontrees auparavant. Ceci n 'exclut pas necessairement le recours aux calculs ou même le support d'une analyse theorique. Mais ces demiers seront utilises parce qu'ils ont eux-mêmes fait la preuve, dans le passe, de leur pertinence pour resoudre des problèmes juges analogues. D'autre part, I'ntegration des donnees qui alimentent les raisonnements des specialistes, prend souvent la forme de règles principalement fondees sur I'experience, sans reference à une analyse theorique. L'exemple des classifications des massifs rocheux et de leur application au choix du soutènement en sont un exemple remarquable (Franklin 1993).
Use of Neuromimetic Networks For the Automatic Location of Microseismic Events
Bigarre, P. Ribeiro (INERIS, Ecole des Mines, Nancy) | Lablee, S. (INERIS, Ecole des Mines, Nancy) | Amadou, A. Dodo (INERIS, Ecole des Mines, Nancy) | Piguet, J.P. (INERIS, Ecole des Mines, Nancy) | Josien, J.P. (INERIS, Ecole des Mines, Nancy)
RESUME: La telesurveillance microsismique en temps reel permet de caracteriser la reponse du massif rocheux, par I'analyse appropriee des sismogranunes enregistres. Parmi les paramètres estimes, la localisation (X,Y, Z,T) des ruptures detectees peut être consideree comme I' infor mation la plus fondamentale. La precision de I' estimation depend etroitement de la justesse avec laqu elle les pointes d'arrivee d'onde aux differentes stations sont effectues. Dans cet article, nous presentons le developpement d'un reseau de neurones permettant Ie pointe automatique de signaux sismiques, couple à un algorithme «classique» du type STA/LTA. Les resultats de cette methode couplee sont presentes, ainsi que l'Integration de l'outil sur le site minier de Gardanne, Les perspectives d'applications de reseaux de neurones sont discutees. ABSTRACT: Real-time microseismic monitoring applied to mine-induced seismicity permits to characterize rock mass behaviour, considering appropriate, fast, automatic analysis of recorded waveforms, Among usual calculated parameters for each tremor, hypocenter location (X, Y,Z,T) is of the most importance, whereas its accuracy depends straightly from quality of first wave arrival-time pick-up. In this article, we present integration of neural nets technique to automatic first wave time estimation, parallel y processed with conventionnal STA/ LTA. Results of this coupled method, site integration and use, as well as future prospects are discussed. ZUSAMMENFASSUNG: Die microseisrnische Echtzeitueberwachung ermoglicht durch eine sachgemaβe Untersuchung der regiestrierten Seismogramme eine genaue Bestimmung des Verhaltens des Gebirges. Die Lokalisierung (X, Y, Z, T) der wahrgenonunenen Brueche ist der bedeutenste der berechneten Parameter. Die Genauigkeit der Berechnung dieser Lokalisierung steht in sehr engem Zusammenhang mit der Prazision mit der die Erdbebenwellen von den verschiede ncn Aufnahmestationen erfasst werden. In diesem Aufsatz beschreiben wir die Entwicklung ci nes neu ronalen Netzes zur Er fassung dieser Wellen, welches mit einem "klassischen" Algorit hmus der Art STA/LTA gekoppelt ist. Welter werden die Result ate dieser Anwendung, sowie die Integration des Systems auf dem Bergwerk in Gardanne erörtert. Introduction En 1992, I'Unite d'Exploitation de Provence des HBCM, en collabora tion avec l'INERIS et le LDG (*), a mis en oeuvre un reseau de telesurveillance microsismique compose de 9 stations de type geophones. Ce resea u permet d'enregistrer et d'analyser I'activite microsismique des chantiers situes à 1100 mètres de profondeur environ, et exploites par longue taillefoudroyee. La station d'acquisition detecte, par scrulation et depassement de seuiI sur au moins 3 voies, les ruptures de ter rain s et enregistrc les signaux pendant 30 secondes à une frequence d'echantillonnage de 155 Hz. En rnoyenne, ce sont 50 à 100 evenements quotidiens de magnitude 1.5 à 3 sur l'echelle de magnitude locale qui sont detectes, traites et stockes (voir figure 1). L'abondance d'evenements et donc de I'information à collecter à partir des sisrnograrrunes pour I' Interpretation du comportement du massif rocheux a necessite le developpement d'outils de traitement automatique. En particulier, l'ensemble des signaux est traite par une procedure de detection d'evenement permettant le pointage precis, à la valeur du pas d'echantillonnage près, de chacun des 9 temps d'arrivee ti des ondes (methode basee sur un algorithme de type STA/LTA). L'application d'une methode numerique inverse permet alors d'estimer la localisation de I'evenement dans I'espace.
- Europe (0.46)
- North America > United States (0.46)
- Energy > Oil & Gas > Upstream (1.00)
- Materials > Metals & Mining (0.68)
Coupled Thermo-hydro-mechanical Phenomena In Fractured Rocks: Recent Developments In Modelling Methods And Validation Tests
Thoraval, A. (INERIS, Ecole des Mines, Nancy) | Baroudi, H. (INERIS, Ecole des Mines, Nancy) | Piguet, J.P. (INERIS, Ecole des Mines, Nancy) | Vuillod, E. (INERIS, Ecole des Mines, Nancy) | Abdallah, G. (INERIS, Ecole des Mines, Nancy) | Hosni, A. (INERIS, Ecole des Mines, Nancy) | Lin, J. (INERIS, Ecole des Mines, Nancy)
ABSTRACT: Questions must be raised about the degree of complexity desirable in a predictive model of a fractured rocky medium. The first key question concerns the simplifications to be made to the geometry of a fractured network. The alternative is to treat the rocky mass as a continuum or, conversely, to take into account the geometrical irregularities at each fracture plane. The second question concerns the modelling of the coupled thermal-hydraulic-mechanical phenomena. The article presents two aspects of recent research on this topic. The third question concerns the validation of the models. A three-dimensional model of the french experimental site of Fanay-Augères has been used to show the reliability of the tool used for predicting the thermal-mechanical behaviour. RESUME: On doit s'interroger sur le degre de complexite qu 'il est souhaitable d'introduire dans un modèle predictif pour un milieu rocheux fracture. Une première question clef est celle du choix de la simplification à apporter à la geometrie d' un reseau de fractures. L' alternative est d' apprehender Ie massif rocheux comme un continuum ou à l' oppose de prendre en compte les lrregularites geometriques de chaque plan de fracture. La deuxième question concernela modelisation des phenomènes couples thermo-hydro-mecaniques. L' article rassemble deux aspects des recherches effectuees recemment sur ce sujet. La troisiame question concerne la validation des modèles. Une modelisation tridimensionnelle du site experimental français de Fanay-Augères a perrnis d'etablir la fiabilite de l'outil utilise pour ce qui est de la prediction du comportement thermo-mecanique. ZUSAMMENFASSUNG: Welches Maβ an Komplexitat sollte man in ein prediktives Modell fur lockere Gebirge einfuehren? Die erste und wichtigste Frage ist die der vorzunehmenden Vereinfachung der Geometrie des Anlageplanes. Man hat die Wahl das Gebirge als ein zusammenhangendes Ganzes zu betrachten, oder aber die geometrischen irregularitaten jedes einzelnen Anlageplanes zu beruechsichtigen. Die zweite Frage betrifft die Modellisation der verkuppelten thermischen, hydraulischen und mechanischen Phanomene. Der Aufsatz enthalt zwei Aspekte der neueren Forschungsergebnisse auf diesem Gebiet. Die dritte Frage betrifft die Validation des Modells. Ein dreidimensionales Modell der französischen Versuchsstation in Fanay-Augères hat es ermöglicht, die Sicherheit des Systems, im Hinblick auf das therrnische und mechanische Verhalten des Gebirges, festzustellen. 1 INTRODUCTION Le problème du stockage de dechets dans un milieu rocheux fracture exigede plus en plus d' efforts et de rigueurdela part des modelisateurs pour mieux comprendre et predire la realite. Une première question est celle du choix de la simplification à apporter à la geometrie d'un reseau de fractures. La deuxième question concerne la modelisation des phenomènes couples therrno-hydro-mecaniques. La troisième question concerne la validation des modelisations. 2 COMMENT APPREHENDER UN MASSIF ROCHEUX FRACTURE? 2.1 Introduction Le problème principal du modeIisateur est le traitement des discontinuites. Deux aspects sont à considerer: la geometrie surfacique de chaque fracture et l'imbrication des differentes fractures. Le premier aspect concerne la rugosite (point de vue mecanique) et la chenalisation (point de vue hydraulique) du plan de fracture. II a ete aborde par Lin (1993) qui a cherche à rendre compte de I' espace des vides de chaque plan de fracture en le discretisant par des elements rectangulaires d'epaisseur variable. Le deuxième aspect interesse les orientations, les longueurs (ou extensions), les espacements des fractures, leur connectivite, leur hierarchisation. Pour representer la realite, Ie modelisateur choisit soit de simuler explicitement les fractures en utilisant une approche numerique dite discrète (basee par exemple sur la methode des Elements Distincts), soit de les integrer de façon implicite dans son modèle en utilisant une approche dite continue (basee par exemple sur la methode des Elements Finis).