地下矿山的地震源描述：隧道周围的动态应力断裂和应变爆发
摘要：岩石围岩在压缩应力作用下发生动态破裂并可能成为地下矿山地震事件的源头。本文首先使用二维动态模型研究了六种有可能的失效场景。在每种情况下，由这些模型得出的地震源具有明显的负向各向同性和负向补偿线性矢量偶分量，以及大致与最大压缩主应力方向一致的P轴。这些特征表明，在隧道直径和沿隧道的破坏范围之外的波长上，地震辐射是由周围岩石团聚的弹性控制，而不是由岩石破裂控制。提出了一种基于力学和几何性质的源机制的近似分析方法：正交于隧道轴的最大和最小主应力的大小$sigma_max$和$sigma_min$，岩石围岩的泊松比 u，沿隧道的动态破裂长度 L3，有效隧道尺寸 $arL_A$，以及在$sigma_min$方向上破裂深度的增加 $ riangle d_f^A$。此外，还表明，标量地震矩可以近似为$|mathbf{M}|approx2[(1-u)/(1-2u)]|sigma_max|L_3arL_A riangle d_f^A$。提出的近似方法将在真实地下矿山的地震数据背景下进行论证。结果表明，从观测到的波形推导出的许多机制与所提出的模型一致，并且建议的源机制近似方法可用于对破裂区附近隧道的破坏性地震事件的法证分析和定量监测的演化。
作者：Dmitriy Malovichko and Alex Rigby
论文ID：2205.07379
分类：Geophysics
分类简称：physics.geo-ph
提交时间：2022-05-17