岩盤はね返り
米国の深部鉱山における岩盤はね返り被害

岩盤はね返りとは、高応力の鉱山で発生する可能性のある、岩盤の自然発生的で激しい崩壊です。鉱山では採掘関連の地震が数多く発生しますが、アクセス可能な鉱山の作業場への被害に関連する揺れのみが岩盤はね返りに分類されます。[ 1 ]鉱山の作業場が開くと、周囲の岩盤にかかる大きな圧力が軽減され、岩盤が爆発的に崩壊したり、近くの地質構造の急激な動きを引き起こしたりする可能性があります。岩盤はね返りは深刻な危険です。[ 2 ] [ 3 ]

南アフリカでは常に問題となっており、[ 4 ]毎年多くの鉱夫が死亡しています。[ 5 ] [ 6 ]

詳細

岩盤はね上がりは、岩盤の脆性破壊によって発生し、約100～200トン、あるいはそれ以上の岩盤の激しい剥離を伴い、急速に崩壊します。このエネルギー放出は、掘削地点周辺の岩盤の位置エネルギーを低下させます。別の説明としては、鉱山の応力再分配によってもたらされる変化が、地質学的側面によって生じるひずみエネルギーに由来する潜在地震を引き起こすというものです。[ 2 ] [ 3 ] [ 7 ]

鉱山の深度が深くなるにつれて、岩盤はねの発生確率は高まります。[ 8 ]岩盤はねは、掘削の規模にも影響され（規模が大きいほどリスクが高まります）、掘削規模が約180メートル以上になると発生確率が高くなります。採掘方法の欠陥などによる誘発地震も、岩盤はねを引き起こす可能性があります。岩盤はねの他の原因としては、断層、岩脈、節理の存在などが挙げられます。[ 2 ] [ 3 ] [ 7 ]

緩和

岩盤はねへの対処方法は、2つのカテゴリーに分けられます。戦術的対策は、岩盤はねの危険性が高まった場合に、現場ですぐに講じることができる対策です。戦略的対策は、鉱山の設計プロセスと長期計画に統合する必要があります。[ 2 ]

戦術的対策

岩盤はねの危険性を軽減するために、いくつかの戦術的対策が効果的に用いられてきました。それらには以下が含まれます。[ 2 ]

  1. エネルギーを吸収し、破損することなく変形する支持システムを使用します。これらのシステムが損傷した場合でも、地面からの落下を抑制し、他のシステムが完全に機能しなくなった場所へのアクセスを可能にします。
  2. デストレスブラストは、特に高応力を受けた脆性岩石における岩盤破裂の危険性を軽減します。デストレスブラストは、従来の丸穴に効率的に組み込むことができます。しかし、大規模なデストレスブラストは、より困難な問題を引き起こす可能性があります。
  3. 採掘速度を遅くすると、採掘量に対する地震活動の量が減少することが多く、状況によっては実際に破裂を防ぐことができる場合もあります。

戦略的措置

これまでに成功裏に実施された戦略的措置には以下のものがある：[ 2 ]

  1. 鉱体全体にわたって適切に計画されたストッピングの順序を採用し、可能な限り厳密に従う必要があります。
  2. 深部での大規模な掘削の統合は避けるべきです。
  3. 柱、つまり掘削間の岩石の塊は除去するか、最小限に抑える必要があります。
  4. 平行鉱脈は、上盤鉱脈を最初に（下盤採鉱の場合は下盤鉱脈を最初に）個別に採掘する必要があります。
  5. 静脈が分岐する箇所では、交差点から停止を開始し、交差点から枝ごとに離れて進んでいきます。
  6. 可能であれば、ストッピングは断層またはその他の弱い面から離れた場所で進める必要があります。
  7. 採掘された場所は埋め立てを行う必要があり、埋め立ては採掘と同時に進め、できる限り切羽に近い場所で行わなければなりません。

参照

参考文献

  1. ^「序論」鉱山地震学入門。国際地球物理学。第55巻。1994年。pp  . 1-14。doi : 10.1016 / B978-0-12-282120-2.50005-4。ISBN 978-0-12-282120-2。
  2. ^ a b c d e f Whyatt, JK; Blake, W.; Williams, TJ; White, BG (2002年2月).米国アイダホ州北部コー・ダレーン地区における岩盤破砕の60年：得られた教訓と残された課題. 第109回年次展示会および会議、鉱業・冶金・探査協会. cdc.gov .アリゾナ州フェニックス. 2019年4月3日閲覧パブリックドメインこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
  3. ^ a b cモンロー,ジェームズ・S.; ウィカンダー, リード (1997). 『変わりゆく地球：地質学と進化の探究』（第2版）. ベルモント: ウェスト出版社. p.  96. ISBN 0-314-09577-2。
  4. ^ Leger, J.-P. (1991年11月). 「南アフリカの鉱山における死亡事故の傾向と原因」. Safety Science . 14 ( 3–4 ): 169–185 . doi : 10.1016/0925-7535(91)90019-I .
  5. ^ 「南アフリカの鉱山での死亡者数が10年ぶりに増加」。
  6. ^ 「鉱山事故および災害 | 鉱物資源局」。
  7. ^ a bマーシャック、スティーブン (2001 年 10 月)。地球: 惑星の肖像。 WWノートン＆カンパニー。 p.  463 . ISBN 0-393-97423-5。
  8. ^ Agrawal, H.; Durucan, S.; Cao, W.; Korre, A. (2021年6月).長壁式トップケービング炭鉱における岩盤はねと過剰なガス排出の確率論的リスク評価. 第55回米国岩石力学/地盤力学シンポジウム. 2022年11月1日閲覧

参考文献

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