深部矿井稳定和诱发地震

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1 引言

深部矿井通常是指那些在1000米以上深度作业的矿井。随着矿井越来越深，岩体中的应力增加，这可能导致不稳定和地震【深部地下采矿的岩石力学问题---Creighton mine】。深部矿井稳定性和诱发地震性是深部开采过程中的两个重要问题。深层矿井稳定性指的是矿井结构在高应力和高温环境下的安全性和可靠性，诱发地震性指的是矿井开采活动对地下应力场的扰动导致的地震活动。这两个问题不仅影响矿井的正常生产和运营，也威胁矿工和周边居民的生命财产安全。因此，深入研究深部矿井稳定性和诱发地震性的机理、特征、监测和控制方法，对于提高深部资源开采效率和保障矿山安全具有重要意义【深部和高应力采矿的挑战(Deep and High Stress Mining)】。

2 诱发地震

诱发地震是由采矿引起的地震活动。当采矿开挖时，释放了岩体内的应力，这可能导致岩石反弹并产生地震波，这是应力松弛地震性。除了应力松弛之外，采矿还可以通过激活现有的断层来诱发地震。当采矿对断层施加压力时，会导致断层滑动并产生地震波。这是断层再激活地震性【应变岩爆和断层滑移岩爆(Rock Burst Hazard)】。在自然地震频发的地区，如位于活动断层附近的地区，深部矿井发生诱发地震的风险最高。在花岗岩等脆性岩石中开挖的矿区，风险也较高。

深部矿井诱发地震事件的震级通常较低，在里氏规模上为1至3。然而，也有少数较大震级的案例，如2010年澳大利亚Longwall 21矿的地震事件，震级为4.0。诱发地震会对矿山基础设施造成损害，如尾矿坝和通风系统。它还会对矿工造成安全隐患，因为它可能导致落石和其他不稳定事件发生。

来源：计算岩土力学

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首次发布时间：2023-06-28