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安大略省萨德伯里的深层地下镍矿的岩爆再入方案

位于安大略省萨德伯里的Creighton矿场已经运营了一个多世纪,有着长期的应力诱发和结构性地震活动的历史。一个微震监测系统被用来管理地震灾害,改善工人的安全并提高岩爆事件后的生产力。

目前由淡水河谷公司运营的安大略省萨德伯里的克里顿镍矿是加拿大最深的矿山。自1901年运营以来,由于克里顿矿的地质结构,该矿长期以来一直发生岩爆事件。1999年扩大了微震监测系统,以监测整个矿区的运作,并深入了解岩爆再入情况,从而在管理与深矿运作有关的危险和风险方面发挥了重要作用。

背景介绍

克里顿矿区的采矿活动已经进行了一个多世纪,采用各种方法开采各种矿体。目前,垂直回撤和槽式散装开采是首选方法。

Creighton矿区位于萨德伯里火成岩群的东南角,其特点是有许多晚期断层和剪切带。虽然Creighton矿区已经制定了成功管理挖掘周围的应力引起的地震的方法,但管理由应力变化导致的离散地质结构引起的重大地震活动仍然是一个挑战。

ESG解决方案

自1980年以来,Creighton矿一直使用微震监测系统来观察矿井地震情况。目前,Creighton矿区运行着一个由单轴和三轴加速度计组成的104通道ESG Hyperion系统。此外,一个单独的24位ESG Paladin™系统被用来检测较大震级的事件。

Creighton矿实施了在岩爆事件或大型生产爆炸后疏散矿区的程序,使用ESG的大型事件监测软件SeisWatch™来观察地震活动并隔离矿工的安全关注区域。

对几个关键参数进行监测,并显示某些区域的地震性衰减到背景水平的速度。例如,地震功是由地震矩(M0)得出的,它表明了地震事件的产生速度。高数量的事件以非线性斜率为特征,而线性斜率表明恢复到背景条件。

聚集表明事件在整个矿区的分散情况,通常在岩爆后达到最大值,然后衰减到背景水平。其他被监测的参数包括地震应变率、事件衰减率和各层事件直方图。

微震监测和岩爆再入规程的实施在帮助矿山运营商保持克里顿矿的模范安全记录方面发挥了重要作用,尽管它是加拿大最深和最容易发生岩爆的矿井之一。

图1:克里顿矿区的纵向剖面图
图2:岩爆后观察到的事件群集
图3:地震工作参数的典型响应曲线实例