第6期 吴爱祥等：矿山微地震活动时空分布 ·611· 约60~80m,宽为矿体厚度，自两翼向中间按先矿房 后矿柱两步骤顺序回采，开采结构如图2所示.截 矿体 1451中段 止2007年10月，1451m水平以上的开采活动基本 斜坡道 1391中段 结束，开始对1331~1451m水平间的矿体进行回 采.1331m中段首采为一分层，底板标高1330m; 出矿道。 -331中段 1391m中段首采为二分层，底板标高为1399m.对 研究期间井下采掘活动进行统计，结果如表1所示. 3号斜井 中段平巷 1261中段 2.2微地震活动空间聚类分析 利用编制的Matlab程序对系统监测到的1348 图2开采结构示意图 个微震事件的空间分布进行分析.结果表明当聚类 Fig.2 Schematic diagram of the mining structure 表12007年10一12月采掘活动 Table 1 Mining activities from October to December 2007 时间 开采活动 备注 1451m中段18分层(1499m)二盘区回采结束，少量空区等待充填：1391m中 10月 段二分层(1399m)两翼矿体(1、3盘区)开始回采. 受逆冲断裂的影响，1331m中段矿区内北东 1331m中段二分层(1339m)两翼盘区1、3盘区开始回采：1331m中段三分层 向纵断层及北西向横断层较为发育，并且相 11月 (1357m)掘进出矿道：充填1499m水平空区. 互交错（主要断层有F:、F4和F6). 12月 1399m水平两翼矿体回采即将结束，2盘区开始回采 间距离为25m时，可得到26个聚类，其微震事件数 最多为315个，最少为3个，共902个数据.其余 1550 446个事件不属于任何类，分布较为离散，且远离各 且1500 聚类中心，其产生的原因与系统监测误差及岩体不 1450 聚类3 均匀性有直接关系，分析时将其移除.对于事件数 聚类4 少于10个的聚类，由于其对于整个矿区的地压活动 56 1350 没有明显作用，为确保研究结果的普遍性，分析时将 1300 其去除.图3为移除干扰事件后微震活动的空间分 400 布.将其与图1对比可知，通过空间聚类处理将微 N-300 200 100 震活动划分为六个边界分明的区域，对各目标区域 矿体顿向/m 030040-500600700s009001000 X矿体走向m 内的事件数、震级及平均能级进行统计，结果如表2 图3微震活动空间分布聚类分析 所示.同时，对各聚类中微震事件的时间分布进行 Fig.3 Clustering analysis of the spatial distribution of recorded mi- 了分析，结果如图4所示.以下根据各聚类的时空 croseismic events 分布及震源参数，结合现场实际情况，开展回采活动 与微震活动响应规律的研究 表2聚类结果统计 Table 2 Result of clustering analysis 聚类 事件数 最大震级，M平均能量k」 10-0710-2011-0211-1511-2812-1112-24 315 0.4 1.52 监测日期（月-日） 2 118 0.2 1.38 图4各聚类中微地震活动的时间分布 3 95 0.1 1.62 Fig.4 Time distribution of microseismic events in clustering 68 0.1 0.98 这与1331~1451m中段正在回采的范围基本对应. 55 1.1 3.27 矿体东南方向上部有少量微震事件（聚类6），由 6 51 0.3 1.34 1499m水平的回采活动诱导产生，震源分布较分 图3表明，微震活动主要分布于矿体走向300~ 散，且释放的平均能级较低，说明该区域的地压活动 600m,倾向150~250m,垂高1250~1550m之间， 并不剧烈.同时，其在时间上主要分布于11月中旬第 6 期 吴爱祥等: 矿山微地震活动时空分布 约60 ～ 80 m，宽为矿体厚度，自两翼向中间按先矿房 后矿柱两步骤顺序回采，开采结构如图 2 所示． 截 止 2007 年 10 月，1 451 m 水平以上的开采活动基本 结束，开始对 1 331 ～ 1 451 m 水平间的矿体进行回 采． 1 331 m 中段首采为一分层，底板标高 1330 m; 1 391 m中段首采为二分层，底板标高为 1 399 m． 对 研究期间井下采掘活动进行统计，结果如表 1 所示． 2. 2 微地震活动空间聚类分析 利用编制的 Matlab 程序对系统监测到的 1 348 个微震事件的空间分布进行分析． 结果表明当聚类 图 2 开采结构示意图 Fig． 2 Schematic diagram of the mining structure 表 1 2007 年 10—12 月采掘活动 Table 1 Mining activities from October to December 2007 时间 开采活动 备注 10 月 1 451 m 中段 18 分层( 1 499 m) 二盘区回采结束，少量空区等待充填; 1 391 m 中 段二分层( 1 399 m) 两翼矿体( 1、3 盘区) 开始回采． 11 月 1 331 m 中段二分层( 1 339 m) 两翼盘区 1、3 盘区开始回采; 1 331 m 中段三分层 ( 1 357 m) 掘进出矿道; 充填 1 499 m 水平空区． 12 月 1 399 m 水平两翼矿体回采即将结束，2 盘区开始回采． 受逆冲断裂的影响，1 331 m 中段矿区内北东 向纵断层及北西向横断层较为发育，并且相 互交错( 主要断层有 F1、F4和 F6 ) ． 间距离为 25 m 时，可得到 26 个聚类，其微震事件数 最多为 315 个，最少为 3 个，共 902 个数据． 其余 446 个事件不属于任何类，分布较为离散，且远离各 聚类中心，其产生的原因与系统监测误差及岩体不 均匀性有直接关系，分析时将其移除． 对于事件数 少于 10 个的聚类，由于其对于整个矿区的地压活动 没有明显作用，为确保研究结果的普遍性，分析时将 其去除． 图 3 为移除干扰事件后微震活动的空间分 布． 将其与图 1 对比可知，通过空间聚类处理将微 震活动划分为六个边界分明的区域，对各目标区域 内的事件数、震级及平均能级进行统计，结果如表 2 所示． 同时，对各聚类中微震事件的时间分布进行 了分析，结果如图 4 所示． 以下根据各聚类的时空 分布及震源参数，结合现场实际情况，开展回采活动 与微震活动响应规律的研究． 表 2 聚类结果统计 Table 2 Result of clustering analysis 聚类 事件数 最大震级，ML 平均能量/kJ 1 315 0. 4 1. 52 2 118 0. 2 1. 38 3 95 0. 1 1. 62 4 68 0. 1 0. 98 5 55 1. 1 3. 27 6 51 0. 3 1. 34 图3 表明，微震活动主要分布于矿体走向 300 ～ 600 m，倾向 150 ～ 250 m，垂高 1 250 ～ 1 550 m 之间， 图 3 微震活动空间分布聚类分析 Fig． 3 Clustering analysis of the spatial distribution of recorded mi￾croseismic events 图 4 各聚类中微地震活动的时间分布 Fig． 4 Time distribution of microseismic events in clustering 这与 1331 ～ 1451 m 中段正在回采的范围基本对应． 矿体东南方向上部有少量微震事件( 聚类 6) ，由 1 499 m 水平的回采活动诱导产生，震源分布较分 散，且释放的平均能级较低，说明该区域的地压活动 并不剧烈． 同时，其在时间上主要分布于 11 月中旬 ·611·