2025年第2期的中国地震局《地震科技前沿快报》报道了李亚涛博士的最新研究成果，研究探讨了采矿活动引起的断层同震滑动如何影响应变能的空间分布，并强调了这一机制在煤矿岩爆等地震灾害中的潜在风险。矿业活动通常会引起应力状态的急剧变化，从而导致断层滑移和煤矿突出（coal outburst）的发生。断层同震滑移作为一种释放积累的弹性应变能的机制，在裂缝启裂、断层滑动及地震波生成过程中起着至关重要的作用。研究表明，在长壁工作面推进的过程中，断层激活时释放的能量与地震矩和静态应力降密切相关。传统上，应变能释放评估侧重于弹性介质中的累积体积积分，忽视了应变能在空间中的变化。评估采矿引发的地震和煤爆，需要评估断层-采矿带中应变能变化的空间分布。为了评估与断层同震滑移有关的应变能变化，需要综合考虑同震应力变化、背景应力、采矿导致的额外应力等因素。但是，背景应力的测量存在深度和精度限制，给应变能变化的评估带来困难。
本研究通过中国跃进煤矿的案例分析，揭示了采矿活动如何在断层滑动的过程中释放弹性应变能，并导致煤矿工作面附近的应变能显著集中，从而提高岩爆的风险。该研究首次提出，采矿引起的断层同震滑动可能成为煤爆或岩爆的一个额外触发因素。通过创新的分析模型，研究人员量化了采矿活动引起的应变能变化，并结合不同断层类型和采矿操作的影响，评估了不同情景下应变能的分布。研究显示，应变能的空间分布在采矿区域表现出较大的异质性，特别是在断层附近，能量集中度较高，且与采矿的具体操作条件密切相关。此外，通过与跃进煤矿F16断层附近的监测数据进行对比，研究进一步证实了断层同震滑动导致的应变能积累可能引发煤爆或岩爆。该研究成果为采矿安全规程的制定提供了重要依据，提醒矿业设计中应充分考虑断层同震滑动的风险，以避免可能引发的灾害。
该研究的成果不仅为优化煤矿设计和减轻地震及岩爆风险提供了理论支持，也为采矿灾害的防控措施提供了重要参考。研究成果已发表在2024年11月的《Rock Mechanics and Rock Engineering》期刊（来源：Li Y. Spatial distribution of strain energy changes due to mining-induced fault coseismic slip: insights from a rockburst at the Yuejin Coal Mine, China. Rock Mechanics and Rock Engineering, 2024: 1-14.）。
相关新闻参考：https://www.ief.ac.cn/zgdzkysys/
