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2010 Fiscal Year Annual Research Report

南アフリカ大深度鉱山でのAE計測第二期:地下空洞による岩盤損傷の監視と山跳ね予知

Research Project

Project/Area Number 21246134
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

中谷 正生  東京大学, 地震研究所, 准教授 (90345174)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森谷 祐一  東北大学, 工学研究科, 講師 (60261591)
雷 興林  東京大学, 産総研・地圏資源環境, 主任研究員 (70358357)
KeywordsAE / 鉱山 / 断層 / 3次元 / グラウティング工法 / 震源位置標定 / 誘発地震 / 微小地震
Research Abstract

前年度に調査した断層を3次元的にかこめるようなAEセンサのネットワークのインストールをおこないデータの取得を開始した.鉱山地下坑道からドリリング可能な場所の制約および,ドリリングの時間・コストの制約下で,そのようなネットワークを構成するためには,1つのボアホールに複数個のセンサをインストールする必要があり,そのための新たなグラウト工法を開発した.さらに,ボアホールインスタレーションの応力にたいする耐力と岩盤への音響カップリングを向上するため,摸擬ボアホールでにインストール実験をくりかえし,可能な限り砂骨材の配合割合を高めたグラウトを使用した.また,ネットワークが100m程度にわたるため,AEセンサのアナログ出力をつたえる信号ケーブルが長くなり,雑音,クロストーク等の問題が発生したが,ケーブルを同軸ケーブルにかえることで解消した.
22年度末時点では,センサ数がまだ6点程度であったが,観測システムに組みこまれている即時震源標定プログラムに,簡易的にもとめたセンサ位置を入力して震源位置標定をおこなったところ,採掘前線に近いところにクラスターが認められ,多くの鉱山の観測網ではとらえられない小さな地震にたいして震源決定が可能な品質の波形データが得られていることが示唆される.センサは,現在も順次増設中であり,密度と観測範囲が拡がるにつれて,検出限界と震源決定精度の向上がみこまれる.観測装置を鉱山外から監視・操作するためのインターネット接続を確立したが,活発な地震活動と鉱山の作業による振動ノイズのためにトリガが頻繁で,データ量は,1週間に500GB程度になるので,週に1度程度地下の収録装置からハードディスクにコピーして日本に送付している.

  • Research Products

    (13 results)

All 2010

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Frequency-magnitude characteristics down to magnitude -4.4 for induced seismicity recorded at Mponeng Gold Mine, South Africa.2010

    • Author(s)
      Kwiatek, G., Plenkers, K., Nakatani, M., Yabe, Y., et al
    • Journal Title

      Bulletin of the Seismological Society of America

      Volume: 100 Pages: 1165-1173

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of seismic events with frequencies f > 25 kHz at Mponeng deep gold mine, South Africa.2010

    • Author(s)
      Plenkers, K, Kwiatek, G., Nakatam, M., Dresen, G.
    • Journal Title

      Seismological Research Letters

      Volume: 81 Pages: 467-479

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estimation of crustal structure in Horonobe area, Hokkaido, Japan, by using multiplet-clustering analysis2010

    • Author(s)
      H.Moriya, et al.
    • Journal Title

      Journal of Acoustic.Emission

      Volume: 28 Pages: 1-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of fluid flow in enhanced geothermal reservoirs based on induced microseismic multiplets2010

    • Author(s)
      H.Moriya, et al.
    • Journal Title

      Trans.Geothermal Resources Council

      Volume: 34 Pages: 407-412

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hypocentral distribution and geological structure in the Horonobe area, northern Hokkaido, Japan2010

    • Author(s)
      T.Tokiwa, K.Asamori, N.Hiraga, O.Yamda, H.Moriya, et al.
    • Journal Title

      Proc.ICEM2010

      Volume: 40054 Pages: 1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Imaging of deep structure using reflection waves detected by spectral matrix analysis and confidence levels2010

    • Author(s)
      H.Moriya
    • Journal Title

      Progress in Acoustic Emission XIV

      Volume: 15 Pages: 289-294

  • [Presentation] Coseismic and aseismic deformations of the rock mass around deep leve mining in South Africa-Joint South African and Japanese study.2010

    • Author(s)
      Milev, A
    • Organizer
      American Geophysical Union 2010 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Moscone Center, San Francisco(アメリカ)
    • Year and Date
      2010-12-15
  • [Presentation] Simultaneous measurement of real contact area and fault normal stiffness during frictional sliding2010

    • Author(s)
      Beeler, N.M.
    • Organizer
      American Geophysical Union 2010 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Moscone Center, San FranciSCO(アメリカ)
    • Year and Date
      2010-12-15
  • [Presentation] コーダ波スペクトル比法による極微小地震(-3<M<-1)のコーナー周波数の推定2010

    • Author(s)
      和田直也
    • Organizer
      日本地震学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場(広島市)
    • Year and Date
      2010-10-29
  • [Presentation] Induced microseismic multiplets as indicators of fluid flow in geothermal reservoirs2010

    • Author(s)
      H.Moriya
    • Organizer
      Proc.Renewable Energy E2010
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2010-06-30
  • [Presentation] 48kHzサンプリング距離200m以内で観測された-3<M<0の地震の応力降下量2010

    • Author(s)
      和田直也
    • Organizer
      地球惑星科学連合2010年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場(千葉市)
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] 鉱山での地震被害低減のための観測研究-日本と南アフリカの共同研究2010

    • Author(s)
      小笠原宏
    • Organizer
      地球惑星科学連合2010年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場(千葉市)
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Book] 地震と断層の力学-第二版2010

    • Author(s)
      柳谷俊・中谷正生訳C.H.ショルツ著
    • Total Pages
      448
    • Publisher
      古今書院

URL: 

Published: 2012-07-19  

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