تخمین تنش‌های اصلی القایی در کارگاه‌های جبهه‌کار طولانی از طریق وارونه‌سازی تانسور گشتاور لرزه‌ای

Abstract

با استخراج لایه زغالسنگ در کارگاه‌های جبهه­کار طولانی، شرایط تعادل تنش­های برجا تغییر کرده و توزیع مجدد تنش‌های برجا در محدوده کارگاه استخراج منجر به افزایش تمرکز تنش در پیرامون پهنه می­شود. توزیع مجدد میدان تنش در اطراف کارگاه استخراج سبب ایجاد تنش‌های القایی و به تبع آن تغییرشکل و جابه‌جایی توده‌سنگ می‌شود. در این خصوص به علت تمرکز تنش در اطراف کارگاه استخراج، فشار تکیه­گاهی جلویی از اهمیت بیش‌تری برخوردار است. از این رو در این پژوهش سعی شده است جهت تنش‌های اصلی القایی پیرامون کارگاه استخراج با استفاده از داده‌های لرزه‌نگاری و از طریق وارونه‌سازی تانسور گشتاور لرزه‌ای تعیین شود. به این ترتیب با تجزیه و تحلیل امواج لرزه‌ای القایی که در اثر تمرکز تنش منتشر می‌شوند، تانسور گشتاور لرزه‌ای محاسبه شده و سپس با استفاده از مقادیر ویژه و بردارهای ویژه، جهت تنش‌های القایی تخمین زده می‌شوند. برای این منظور با انتخاب کارگاه E2 معدن زغالسنگ طبس به عنوان مطالعه موردی، امواج لرزه‌ای متناظر با 24 ریزش سقف در این کارگاه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد که مکانیزم شکست غالب در این کارگاه به صورت فشاری/کششی ظاهر شده است. همچنین ناپایداری‌های کارگاه عمدتاً ناشی از تمرکز تنش بوده و موقعیت فضایی آنها در محدوده جبهه‌کار متمرکز شده است. از طرف دیگر شکست برشی بیشتر در محدوده گسل‌های منطقه ظاهر شده است. به طور کلی در بیش‌تر موارد جهت بیشینه تنش اصلی القایی نسبت به افق زاویه حاده داشته است. این موضوع نشان می‌دهد که تنش‌های القایی افقی بیش‌ترین تأثیر را در ناپایداری و وقوع شکست سقف داشته‌اند.