Itasca宣布推出新软件---采矿分析工具箱IMAT
1. 引言
尽管Itasca软件现在已经覆盖了整个岩土工程领域，但Itasca最核心的价值仍旧是岩石力学，尤其是采矿岩石力学，它的许多功能起源于采矿工程的实际需要并且主要是为采矿工程而设计的。2024年2月26日，Itasca宣布即将推出新软件---采矿分析工具箱IMAT (ITASCA's Mining Analysis Toolbox)，这是一个专门为采矿行业开发的工具，提供了针对特定需求的先进模拟和分析功能，IMAT将于2024年6月4日发售，此日期选择在第6届Itasca应用数值模拟研讨会举行期间(6月3-6日加拿大多伦多)【Itasca | 2024第六届Itasca应用数值模拟研讨会(Applied Numerical Modeling)】。
根据目前有限的信息，猜测IMAT可能是一个类似以前FLAC/Slope的工具，它通过完全的GUI实现采矿工程的特定功能，例如边坡或地下开挖稳定性分析；IMAT有可能是一个独立的工具，也有可能是FLAC3D的一个插件，也就是说，要运行IMAT，必须首先安装FLAC3D 9.0。
2. IMAT的主要特性
IMAT的所有操作都通过GUI执行，无需编写命令。IMAT利用了FLAC3D求解器，自动生成采矿场景所需的命令，促进快速模型设置。IMAT共有三个模块：
(1) 简单FLAC3D模块(Simple FLAC3D Module)：该模块提供了一个简化的界面，专为在 FLAC3D 环境中快速构建和分析不太复杂的模型而量身定制，无需编写命令。
(2) 高级FLAC3D 模块(Advanced FLAC3D Module)：该模块提供了增强的特性和功能，使用户能够创建高度复杂的地下和露天采矿模型，应对复杂的采矿场景，无需编写命令。
(3) 地震分析模块(Seismic Analysis Module)：地震分析模块允许导入第三方的地震数据，通过可视化工具辨别和解释地震对结构和开挖的影响。
3. 诱发的地震
如上所述，IMAT的其中一个模块是地震分析，按照目前的理解，这个地震不是指岩土地震工程中进行液化分析的“宏观地震”，而指的是深部采矿的诱发的地震---“微震(Microseismicity)”，即采矿活动对地下应力场的扰动导致的地震活动。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【岩爆和冲击地压灾害分类(Rock Burst Hazard)】。
深部矿井诱发地震事件的震级通常较低，里氏震级1~3。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。
诱发地震可能是深部矿井的一个严重危险，然而通过采取措施减轻风险，有可能安全地运营深部矿井，而不造成重大地震活动【控制断层滑动地震的采矿方法(Fault-slip Seismicity)】。
(1) Rockbursts Characterization in the Merensky Reef: A Case Study in Siphumele Platinum Mine, South Africa【岩爆预测文献回顾(Prediction of Rock Burst) (5) [2006-2008]】
(2) Developing a Velocity Model for an Underground Coal Mine Using a Compressed Load Column Seismic Source【开挖损伤带(EDZ)的文献调查】
即将在加拿大举办的第10届深部和高应力采矿会议【2024年最值得关注的采矿岩石力学会议】，诱发地震是一个非常重要的讨论话题。诱发地震主要包括3个概念：(1) 地震源机理; (2) 合成地震; (3) 应变爆裂灾害。
[1] (2007) Validation of a Synthetic Rock Mass Model Using Excavation Induced Microseismicity.
微震已被广泛用于监测岩体对应力变化的响应，特别是地下采矿和工程结构的开挖诱发的损伤。目前已开发出一种方法，可从现有的微地震目录中提取有关断裂模式和产状的信息，该方法基于对事件位置的统计分析，以确定地震云中定义的主要结构，通过分析能量含量的时间演变和屈服体积的增长模式完成解释工作。通过对PFC3D的颗粒粘结断裂按照尺寸和间距准则聚类合成微震事件，以模拟典型地震阵列记录的地震活动，这种方法也适用于现场记录的地震活动表征。模型预测的断裂产状和模式与现场记录的微震之间的良好相关性证明了该方法的有效性。这种组合方法可以提供一种可靠的方法，用于了解控制不同应力路径下节理岩体内部行为和破坏发展的因素。
