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矿震、地震及岩爆

 静心先生srx7oy 2019-07-14

       本月9日晚上,吉林龙家堡矿发生矿震,9人遇难,10人受伤。对于矿震,有人说是矿山地震,有人说是矿爆,有人说就是地震,也有人说是岩爆。既然有人说,那就有其道理吧。

        查找一些资料后,发现矿震、地震、岩爆还是不一样的。

矿震:(百度说):

        矿震(mine earthquake)是指采矿诱发的地震。在地下开矿挖井时形成大面积空洞,受局部构造应力、采挖附加应力和大地应力场变化的影响,于局部地带形成高应力集中区,在一定的诱发条件下,急剧而猛烈地释放出来,引起强烈的地面晃动和摇动。矿震是矿山主要环境问题之一,也是导致地面沉陷的重要原因。矿震震源浅,面波丰富,属于诱发地震。矿震的周期比天然地震的要长,这与矿震所激发的地震波在较浅的地层传播有关。迄今全球最大的矿震为5.5级。

            矿震是把冲击地压、突出、大面积顶板垮落等岩体失稳过程引起的矿区范围的震动破坏现象统称之矿震。发生原因是矿区开采人为地改变了原本稳定的地壳结构,导致地壳不均引发地震。矿震是矿区矿山地下工程灾害的一种,其它还有矿坑突水、岩暴、瓦斯突出等灾害,主要发生在井下,具有突发性、连锁反应的特点。

地震(百度说):

      地震又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成的振动,期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震的主要原因。[1]

地震开始发生的地点称为震源,震源正上方的地面称为震中。破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区,极震区往往也就是震中所在的地区。[2]地震常常造成严重人员伤亡,能引起火灾水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散,还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。

地球表层的岩石圈称作地壳。地壳岩层受力后快速破裂错动引起地表振动或破坏就叫地震。

由于地质构造活动引发的地震叫构造地震;

由于火山活动造成的地震叫火山地震;

固岩层(特别是石灰岩)塌陷引起的地震叫塌陷地震。

地震是一种及其普通和常见的一种自然现象,但由于地壳构造的复杂性和震源区的不可直观性,关于地震特别构造地震,它是怎样孕育和发生的,其成因和机制是什么的问题,至今尚无完满的解答,但目前科学家比较公认的解释是构造地震是由地壳板块运动造成的。

矿震与地震,成因不同,程度不同,震源不同。

(专家说): 专家:矿震离地表近 比同级地震影响大

  中国矿业大学教授 曹安业:地震的话,它是大的地球板块的运动,它这个深度很深的,地壳的平均深度33公里,地幔首先得到两千多公里,正常地震都是10到上百公里这么一个深度,所以它很深,离地面很远。煤矿这个矿震,它最深不会超过1500米,就1.5公里,正常就几百米,所以它离地表很近,这是距离上。第二个就是范围上,地球的运动,它小到一个城市范围的运动,煤矿它有多大?小煤矿只有几平方公里,大煤矿也不过就是几十平方公里,它范围很小。所以这个开采引发的震动是2.3级,实际上是非常大了。

矿震和地震有什么区别?

1、原因不同:矿震是由采矿形成采空区造成的,而地震发生的原因有断层错动、 火山活动、岩溶塌陷、陨石撞击、地函物质相变化与地下核爆及其它人为因素等。矿震也属于地震的一种。

2、深度不同:地震震源深度一般较深,几十公里的算浅源了,而矿震要浅得多,可能只有几百米。

3、影响范围不同:地震影响范围很广,矿震只是影响矿山生产范围。

岩爆:(百度说)

岩爆,也称冲击地压,是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下突然猛烈释放,导致岩石爆裂并弹射出来的现象。岩爆是深井矿山面临的主要安全隐患之一。轻微的岩爆仅有剥落岩片,无弹射现象,严重的可测到4.6级的震级烈度达7一8度, 使地面建筑遭受破坏,并伴有很大的声响。岩爆可瞬间突然发生,也可以持续几天到几个月。发生岩爆的条件是岩体中有较高的地应力,并且超过了岩石本身的强度,同时岩石具有较高的脆性度和弹性,在这种条件下,一旦地下工程活动破坏了岩体原有的平衡状态,岩体中积聚的能量释放就会导致岩石破坏,并将破碎岩石抛出。[3]

发生条件

1)近代构造活动造成深部矿岩内陆应力较高,岩体内储存着较大的应变能,当该部分能量超过了岩石自身的强度时,就会发生岩爆事件;
  (2)坚硬、新鲜完整、裂隙极少或仅有隐裂隙,且具有较高的脆性和弹性的围岩,能够储存能量,而其变形特性属于脆性破坏类型,当因工程开挖解除应力后,由于回弹变形很小,极有可能造成岩石爆裂并弹出;
  (3)如果地下水较少,岩体干燥,也容易发生岩爆;
  (4)开挖断面形状不规则,大型洞室群岔洞较多的地下工程,或断面变化造成局部应力集中的地带,是岩爆容易发生区域。[3]

发生原因

发生原因:围岩强度适应不了集中的过高应力而突发的失稳破坏[1]

防治措施:应力解除、注水软化和使用锚栓-钢丝网-混凝土防爆支护等。[4]

岩爆-特点

1.岩石砂岩为主,岩石坚硬干燥,在未发生前,无明显的征兆,虽经过仔细寻找,并无空响声,一般认为不会掉落石块的地方,会突然发生岩石爆裂声响,石块一般应声而下。

2.岩爆发生的地点多在新开挖的掌子面及距离掌子面1~3倍洞径范围内,个别的也有距新开挖工作面较远。

3.岩爆时围岩破坏的规模,小者几厘米厚,大者可达数吨重。小者形状常呈中间厚、周边薄、不规则的鱼鳞片状脱落,脱落面多与岩壁平行。

4.岩爆围岩的破坏过程,一般新鲜坚硬岩体均先产生声响,伴随片状剥落的裂隙出现,裂隙一旦贯通就产生剥落或弹出,属于表部岩爆。

5.由于爆破振动影响,造成开挖洞段应力重新分布,造成碛头较大面积岩爆、爆落出的小块鱼鳞片状碎屑甚至堵塞整个巷道。[6]

 各位看懂了吗?      

                                                     (岩爆照片

                               (地震示意图)

                                (煤矿矿震引起煤尘燃烧) 

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