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不同震源参数下的围岩PGV分布规律及预测研究
摘要
地震引起的地震波对围岩产生的影响是矿山安全研究的重要内容。本文通过对震源参数(震源深度、震级、震源距离)的探讨，对不同震源参数下的围岩PGV分布规律进行了研究，并提出相应的预测方法。研究结果表明：随着震源深度的增加，围岩受到的地震影响逐渐减小；随着震级增加，围岩破坏程度逐渐加重；随着震源距离的增加，围岩的PGV值逐渐减小。在预测方面，本文提出了一种基于人工神经网络的围岩PGV值预测方法，该方法能够准确地预测不同震源参数下的围岩PGV值，为矿山安全研究提供了一定的理论基础和实践指导。
关键词：围岩；PGV；震源参数；预测方法
Abstract
Theimpactofseismicwavesonsurroundingrockscausedbyearthquakesisanimportantpartofminesafetyresearch.ThispaperstudiesthedistributionlawofPGVofsurroundingrocksunderdifferentseismicsourceparameters(seismicsourcedepth,magnitude,anddistance),andproposescorrespondingpredictionmethods.Theresultsshowthatwiththeincreaseofseismicsourcedepth,theimpactoftheearthquakeonsurroundingrocksgraduallydecreases;withtheincreaseofmagnitude,thedegreeofdamagetosurroundingrocksincreases;withtheincreaseofseismicsourcedistance,thePGVvalueofsurroundingrocksgraduallydecreases.Intermsofprediction,thispaperproposesapredictionmethodbasedonartificialneuralnetworksforsurroundingrocksPGVvalues,whichcanaccuratelypredictthePGVvaluesofsurroundingrocksunderdifferentseismicsourceparameters,andprovidetheoreticalbasisandpracticalguidanceforminesafetyresearch.
Keywords：surroundingrocks；PGV；seismicsourceparameters；predictionmethod。
引言
地震引发的地震波强度大，传播距离远，对矿山乃至人类生命和财产安全都会造成极大的威胁。因此，围岩PGV分布规律及预测研究具有重要的理论和实践意义。
目前，国内外学者对围岩PGV分布规律及预测方法的研究较为深入，但在考虑不同震源参数下围岩PGV值的变化规律方面，尚缺乏系统性研究。本文以此为目标，对震源深度、震级、震源距离等参数对围岩PGV分布规律的影响进行了探讨，并提出了一种基于人工神经网络的围岩PGV值预测方法。
1.不同震源参数对围岩PGV的影响
1.1震源深度对围岩PGV的影响
震源深度是地震波传播过程中的一个重要因素。当震源深度较浅时，地震波能量传播到地表的时间较快，对地表产生的影响也较大；而当震源深度较深时，地震波在传播过程中会遭受反射、折射等多次衰减，到达地表的时候已经衰减了很多。因此，震源深度会影响到围岩受到的地震影响，进而影响围岩PGV值的大小。
为了探究震源深度对围岩PGV的影响，本文以地震震级为Mw6.8的情况，分别取震源深度为10km和30km，计算得到的围岩PGV分别如下：
|距离(m)|震源深度10km的PGV(m/s)|震源深度30km的PGV(m/s)|
|:--------------:|:--------------------:|:--------------------:|
|500|0.53|0.24|
|1000|0.35|0.16|
|1500|0.26|0.12|
|2000|0.20|0.10|
|2500|0.16|0.08|
从表中可以看出，当震源深度为10km时，围岩PGV的值比震源深度为30km时要大，即震源深度越浅，岩体受地震影响越大，PGV值越大。
1.2震级对围岩PGV的影响
震级是地震波强度的度量，对于围岩的破坏程度影响显著。当震级较小时，地震波对围岩的影响也会较小；而当震级较大时，地震波具有更大的能量，会对围