Анализ вызванных человеком микроземлетрясений низкой интенсивности, включая их величину и частоту, стал важным фактором в горнодобывающей промышленности. Это касается не только безопасности горного персонала, но и темпов добычи и стабильности шахты, что может оказать серьезное влияние на эффективность бизнеса.

Все чаще практика гидроразрыва пласта используется для подготовки шахт и уменьшения величины вызванных подземных толчков, а также уменьшения количества извлекаемых фрагментов породы.

В новой статье, опубликованной в Европейском физическом журнале B, оценивается влияние гидроразрыва пласта на сейсмические опасности, такие как микроземлетрясения, что является важной проблемой для безопасности рабочих и продолжения горных работ. Авторами статьи являются Эрик де ла Барра, Педро Вега-Джоркера и Эктор Торрес из Университета Ла-Серена, Чили, а также Сержио Луис Э. Ф. да Силва из Туринского политехнического университета, Факультет прикладных наук и технологий, Турин, Италия.

Гидравлический разрыв пласта включает в себя закачку большого количества жидкости в ствол скважины под высоким давлением. Это приводит к увеличению трещин в целевом скальном пласте. Это приводит к увеличению выхода нефти или газа из горных пород, особенно из низкопроницаемых пород, таких как плотный песчаник, сланцы и иногда угольные пласты.

Авторы пытаются количественно оценить преимущества предварительной подготовки с помощью гидравлического разрыва пласта путем интеграции предыдущих исследовательских моделей для создания более реалистичного приближения сейсмических разрывов.

Эта модель была применена к шахте в районе О'Хиггинс в Чили для оценки вызванной сейсмической активности из-за эффекта гидравлического разрыва пласта. Команда также учитывала как величину микроземлетрясений, так и промежуток времени между событиями.

Это было сделано путем рассмотрения 15 436 микроземлетрясений, зарегистрированных в период с 2003 по 2008 год в трех секциях шахты. Затем они сравнивались на основе того, был ли участок предварительно подготовлен с помощью гидроразрыва пласта или нет.

Результаты, по-видимому, подразумевали, что гидроразрыв пласта уменьшает магнитуду и микроземлетрясения.

Модель, над которой работала команда, также может быть использована для прогнозирования сейсмической активности и для понимания так называемых марсианских землетрясений, происходящих на Красной планете.

"Что касается следующего шага в этом исследовании, то наш интерес состоит в том, чтобы работать с проблемой, когда самоподобие нарушается", - говорит Вега-Джоркера. "Таким образом, рассматривая проблему множественных источников и связывая их с мультимодальными распределениями, это означало бы оценку возможных изменений сейсмической опасности с помощью гидроразрыва пласта".