• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

基于波形特征的露天钼矿微震事件的识别分析——以卓资山钼矿为例

赵艳红 包金哲 王树波 翟浩 魏建民 杨智升 张晖 赵铁锁 苏日亚 王磊 王鑫 贾昕晔 刘芳

赵艳红, 包金哲, 王树波, 翟浩, 魏建民, 杨智升, 张晖, 赵铁锁, 苏日亚, 王磊, 王鑫, 贾昕晔, 刘芳. 基于波形特征的露天钼矿微震事件的识别分析——以卓资山钼矿为例[J]. 震灾防御技术, 2019, 14(3): 662-676. doi: 10.11899/zzfy20190318
引用本文: 赵艳红, 包金哲, 王树波, 翟浩, 魏建民, 杨智升, 张晖, 赵铁锁, 苏日亚, 王磊, 王鑫, 贾昕晔, 刘芳. 基于波形特征的露天钼矿微震事件的识别分析——以卓资山钼矿为例[J]. 震灾防御技术, 2019, 14(3): 662-676. doi: 10.11899/zzfy20190318
Zhao Yanhong, Bao Jinzhe, Wang Shubo, Zhai Hao, Wei Jianmin, Yang Zhisheng, Zhang Hui, Zhao Tiesuo, Su Riya, Wang Lei, Wang Xin, Jia Xinye, Liu Fang. Identification and Analysis of Micro-earthquake Events in Open-pit Ore Area Based on Waveform Characters——A Case Study of Zhuozishan Molybdenum Mine[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2019, 14(3): 662-676. doi: 10.11899/zzfy20190318
Citation: Zhao Yanhong, Bao Jinzhe, Wang Shubo, Zhai Hao, Wei Jianmin, Yang Zhisheng, Zhang Hui, Zhao Tiesuo, Su Riya, Wang Lei, Wang Xin, Jia Xinye, Liu Fang. Identification and Analysis of Micro-earthquake Events in Open-pit Ore Area Based on Waveform Characters——A Case Study of Zhuozishan Molybdenum Mine[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2019, 14(3): 662-676. doi: 10.11899/zzfy20190318

基于波形特征的露天钼矿微震事件的识别分析——以卓资山钼矿为例

doi: 10.11899/zzfy20190318
基金项目: 

中国地震局地震科技星火项目 XH18012

中国地震局“三结合”课题 CEA-JC/3JH-170609X

详细信息
    作者简介:

    赵艳红, 女, 生于1979年。工程师。主要从事大震速报、地震编目等工作。E-mail:530001094@qq.com

    通讯作者:

    刘芳, 女, 生于1953年。高级工程师。主要从事地震监测预报工作。E-mail:lfnm88@163.com

Identification and Analysis of Micro-earthquake Events in Open-pit Ore Area Based on Waveform Characters——A Case Study of Zhuozishan Molybdenum Mine

  • 摘要: 基于前人研究成果以及现场的实测结果,采用卓资山露天钼矿微震监测项目产出资料,提取了5类微震事件的波形特征和时频特征。波形特征显示:微地震的振幅、辐射均匀性和频率变化特征表明微地震是由于岩层受到单力偶和剪切力作用破裂而产生;爆破具有P波初动方向向上、S波不易识别的特点,包含“初震段、主震段、尾波段”三段变化形态;小型边坡滑坡波事件属楔体滑坡,是由多个“加速—缓冲—终止”构成,波形是由包络线呈“V”字形的多组脉冲波列组成;机械开采震动事件具有自振能量不变、脉冲幅度相差很大、持续时间间隔不确定的特点;运输车辆波形振幅具有形态“弱—强—弱”、等频率、包络线呈多段纺锤形的特征。时频空间分布可以分为相对独立、界限分明的两类:一类包含微地震、爆破、机械开采、小型边坡滑坡事件,另一类只包含车辆运输事件。
  • 图  1  卓资山钼矿侧视图

    Figure  1.  Lateral view of Zuozishan molybdenum mine

    图  2  微震监测17个台站分布及高程

    Figure  2.  Location and elevation of 17 microseismic

    图  3  17个台站空隙角分布

    Figure  3.  Interstitial angles of 17 stations monitoring stations

    图  4  微地震波形(ML 0.9,震中距Δ=1050.5m)

    Figure  4.  The microseismic waveform (ML 0.9, epicentral distanceΔ=1050.5m)

    图  5  微地震时频特征(ML 0.9,震中距Δ=1050.5m)

    Figure  5.  Time-frequency characteristics of microseismic(ML 0.9, epicentral distanceΔ=1050.5m)

    图  6  爆破原理

    Figure  6.  The blasting principle

    图  7  ML 0.7爆破波形

    Figure  7.  Waveform of ML 0.7 from blasting

    图  8  爆破时频特征

    Figure  8.  Time-frequency characteristics of blasting

    图  9  楔体滑坡示意图

    Figure  9.  Diagram of wedge landslide

    图  10  边坡楔体滑落剖面示意图

    Figure  10.  Section-diagram of slope wedge sliding

    图  11  ML 1.9小型边坡楔体滑坡波形

    Figure  11.  Waveform of ML 1.9 from the small slope wedge landslide

    图  12  小型边坡滑坡事件时频特征曲线

    Figure  12.  Time-frequency characteristic curve of small slope and landslide events

    图  13  ML 1.8的机械开采震动事件波形

    Figure  13.  Event waveform of ML 1.8 from the mechanical mining vibration

    图  14  机械开采震动事件时频分析曲线

    Figure  14.  Time-frequency analysis curve of vibration events by mechanical mining

    图  15  ML 0.1车辆运输事件波形

    Figure  15.  Event waveform of ML 0.1 from the vehicle transport

    图  16  运输车辆事件时频分析特征曲线

    Figure  16.  The time-frequency characteristic curve of transport vehicle events

    图  17  5类事件时频空间分布对比

    Figure  17.  Comparison of time-frequency spatial distribution of five typical events

    表  1  5种类型事件波形特征统计表

    Table  1.   Statistical results of waveform characteristics of five typical events

    事件类型 个数 震级范围
    ML
    事件波形形态 频率集中度 持续时间
    均值/s
    衰减
    方式
    微地震 56 -0.5—1.9 包含P波、S波,面波发育,是能量较小的地震波 72×10-15 11.33 指数衰减,较快
    爆破 79 -0.65—0.9 P波尖锐(初动向上)、S波不易识别,包含“初震”、“主震”、“尾波”三段 75×10-15 12.81 幂函数衰,减快
    小型滑坡 23 1.5—1.9 由包络线呈“V”字型的波列组成 75×10-15 11.53 起伏不定,较慢
    机械开采 206 -0.9—1.8 由“密集”、“尖锐”的波列组成 70×10-15 11.06 不规律
    运输车辆 367 -0.6—1.0 由近似连续的、多组波形尖锐、包络线呈“纺缍”形的密集波列组成 30×10-15 10.70 不规律
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    表  2  5种事件类型时频分布特征

    Table  2.   Time-frequency distribution characteristics of five typical events

    事件类型 时间均值范围/ms 频率均值范围/Hz
    微地震 4150—5583 10—14
    爆破 4800—6600 6—13.3
    小型边坡滑坡 5500—8500 4.8—8
    机械开采 2250—7400 4.2—10.8
    车辆运输 4333—6000 18—24.2
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-24
  • 刊出日期:  2019-09-01

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