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采空區(qū)領(lǐng)域的應(yīng)用

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多年的開采和其他歷史原因我國許多礦山留下了未處理的特大復(fù)雜采空區(qū),對(duì)采空區(qū)頂部及附近的建筑物、道路形成一定的危險(xiǎn),且部分采空區(qū)對(duì)井下工作面也構(gòu)成一定的威脅,因此對(duì)采空區(qū)穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)與預(yù)警是礦山安全生產(chǎn)的重點(diǎn)。

大量的實(shí)例和理論都證明,巖石/巖體發(fā)生破裂失穩(wěn)之前都會(huì)存在巖體細(xì)觀裂紋與缺陷的萌生、擴(kuò)展與發(fā)育的過程,這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生微地震事件。對(duì)微地震信號(hào)進(jìn)行采集處理,可獲取微地震事件發(fā)生的位置、大小、能量、地震矩和震源機(jī)制等參數(shù)。并由此反演出煤巖體中原巖應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)力降等參數(shù),進(jìn)而結(jié)合巖石力學(xué),對(duì)巖體穩(wěn)定性趨勢(shì)進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)圍巖失穩(wěn)的監(jiān)測(cè)預(yù)警。


應(yīng)用實(shí)例

某地通過開采鹽礦床,創(chuàng)造了世界上最大的采空區(qū)。為監(jiān)測(cè)采空區(qū)穩(wěn)定性,在深度160-360m,超過1平方公里的區(qū)域內(nèi)布置36通道的微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)記錄的微地震事件,可反映在崩塌范圍內(nèi),微地震活動(dòng)與應(yīng)力重分布的關(guān)系。20057月到20063月,共監(jiān)測(cè)到矩震級(jí)在-2.8~0.3級(jí)的微地震事件2392個(gè),事件定位精度在18m以內(nèi)。大部分微地震事件聚集在采空區(qū)頂板主要垮落區(qū)域,可推出它們是由采空區(qū)頂板巖體的垮落引起的。在微地震事件分布相對(duì)比較離散的地方則反映出附近較小空區(qū)頂板的垮落。

微地震事件在垂向剖面上的分布

微地震事件震源機(jī)制分析


矩張量反演可以評(píng)估微地震事件的震源機(jī)制,通過分析評(píng)估微地震事件的震源機(jī)制反應(yīng)了鹽礦采空區(qū)垮落的趨勢(shì)。

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