Evaluation of seismic rock mass response to mining using stochastic model of the epidemic type

Abstract

Con la profundización de las actividades mineras, los ambientes de alto esfuerzo se han vuelto más comunes en los últimos años. Estos ambientes implican un aumento del peligro sísmico generado por la ocurrencia de rockburst. Actualmente, minas propensas a rockburst suelen realizar un análisis demasiado simplista de los datos sísmicos registrados. Por lo tanto, para proporcionar un análisis avanzado de la sismicidad registrada, el modelo estocástico Epidemic Type Aftershock Sequences (ETAS) fue propuesto. El modelo ETAS ha sido implementado extensivamente en sismología global en los últimos 30 años para la detección de quiescencia relativa precursora antes de grandes terremotos. Este modelo simula un proceso en el que cada evento produce sus propios eventos descendientes, introduciendo el concepto de sismicidad "inducida". A partir de la diferencia entre la sismicidad medida y la estimada con el modelo (análisis residual), se ilustran varias alertas sísmicas en calibración y aplicación. El análisis residual presentó valores de parámetros críticos más grandes que precedieron a algunos de los eventos sísmicos de gran magnitud. Considerando que las actividades extractivas, explosiones y cambios litológicos no son continuos en el espacio o en el tiempo, se espera que el número de falsas alarmas tienda a aumentar con el tiempo cuando la respuesta sísmica de la roca excede las desviaciones estándar preestablecidas (Esta investigación utilizó σ = 1.5). Además, se percibe cómo el modelo ETAS a través del análisis residual muestra los niveles sísmicos en la extensión del túnel en presencia de tres cuerpos hidrotermales A, B y C, lo que permite comprender la respuesta del macizo rocoso a los cambios litológicos. Finalmente, se proponen algunos gráficos auxiliares para mejorar la comprensión del comportamiento del residual. Los parámetros del modelo ETAS se ven afectados por el proceso minero. Se recomienda utilizar el período de mejor ajuste de los registros para calibrar los parámetros. Por lo tanto, se sugiere dividir el período analizado en segmentos de acuerdo con el Criterio de Información de Akaike. Para ayudar a implementar el modelo ETAS en el futuro, se discute la calibración, evaluación y aplicación de parámetros basados en el análisis de la sismicidad registrada para el túnel de ventilación (XC22/23) en la mina El Teniente. Los resultados de la implementación del modelo ETAS en un periodo futuro fueron satisfactorios, el valor AIC en la calibración fue similar al valor AIC en la aplicación.