槽波地震“透射-反射”联合法在回采工作面地质构造探测中的应用

煤矿工作面回采过程中无计划揭露地质构造将造成人员伤亡和财产损失,严重影响煤矿安全生产,为提前探明其赋存规律,针对典型回采工作面,采用槽波地震“透射-反射”联合法进行地质构造精细化探测。结果表明:槽波地震透射法探测对采面内陷落柱的反应良好,可以高精度控制陷落柱的影响区域,且偏差小于20 m;槽波地震反射法探测对采面内走向型断层的反应良好,可以找到采面内断距大于1.5 m的近走向型断层的发育位置及延伸长度;综合利用槽波地震“透射-反射”联合法进行采面地质构造精细化探测,可提升探测准确率,对于直径30 m以上陷落柱和断距大于1.5 m近走向断层的探测准确率可提高至80%以上。     

透射法槽波地震勘探在煤矿小构造探测中的应用

以晋煤成庄煤矿5308工作面为研究对象,采用透射法槽波地震勘探对工作面进行地质构造超前探测。通过对数据进行采集、处理、解释,探明工作面内各种地质构造及异常体,包括断层、陷落柱、煤层厚度变化、高压带以及高瓦斯带。现场施工表明,槽波地震勘探对探测煤矿小构造及异常体效果较为明显。     

反射槽波法在探测煤田地质构造中的应用

为有效应对布置及回采工作面中遇到的地质构造问题,以某矿1224工作面实际情况为例,采用槽波反射法,从反射槽波原理、观测系统布置、反射槽波识别与成像3个方面探测地质构造,探测结果为:1224工作面共发现5个反射槽波能量异常区,预测为3个陷落柱和2条断层造成的,通过打钻验证,断层及陷落柱位置和探测结果一致,表明了反射槽波法具有较高的精度,在工作面布置及回采过程中起重要作用。     

矿井回采工作面隐蔽灾害综合物探技术研究

采用槽波地震法、无线电波透视法、瞬变电磁法、音频电透视法来查明晋煤矿区采煤工作面区域隐蔽灾害情况,提前采取防治措施以保证安全回采。探测结果表明:槽波地震法、无线电波透视法均可探测工作面内部断层、陷落柱和煤厚变化带等隐蔽地质体;槽波地震法可实现盘区以及超宽工作面探测,并可探测瓦斯富集区、应力集中区,对陷落柱反映敏感,探测精度高;无线电波透视法对断层等构造反映灵敏,可以探测中小断距断层,实现精确定位;瞬变电磁法、音频电透视法可探测工作面区域富水情况,瞬变电磁法探测范围广,可实现煤层周边区域全空间360°范围探测;音频电透视法可探测煤层内部富水情况,也可用于探测复杂采动的复采工作面,对空巷、房柱式采空区探测效果极佳。针对采煤工作面的地质条件,合理选用上述一种或几种物探方法,可实现工作面隐蔽构造的精细探测,为工作面安全回采提供保障。     

基于透射槽波的煤矿陷落柱探测方法

煤矿陷落柱是影响矿井工作面回采及安全生产重要因素之一,在对透射槽波探测原理及数据采集模式系统论述的基础上,总结提炼了透射槽波数据处理中的几项关键技术,结合山西天地王坡煤业有限公司3204工作面陷落柱探测成果探采对比研究表明,陷落柱对透射槽波的衰减作用明显,透射槽波CT成像结果能够准确圈定陷落柱位置,透射槽波是探测工作面内部陷落柱的有效手段。     

超长工作面隐伏构造探测技术研究

针对晋城矿区超长工作面无法有效探测隐伏构造的难题,对采用槽波探测技术进行了探测研究。结果表明,槽波探测技术可有效探测出超长工作面内陷落柱、破碎区、应力增高区等地质异常区。以某矿5308工作面为研究对象,通过对槽波透射法的观测系统、槽波主频、频散曲线及速度分析,推断出该工作面存在6处异常,包括2处应力增高区,1处陷落柱,1处瓦斯富集区,2处煤层破碎带或断层。随后与已有物探资料、钻探资料及揭露资料进行对比分析,得出槽波探测技术可以有效地解决超长工作面隐伏构造探测难题。     

综合物探在陷落柱精确定位探测中的应用

为保证安全回采3301工作面,精确探明工作面内部陷落柱发育位置,避免给煤矿生产衔接和安全回采造成严重问题,对该工作面进行了无线电波透视探测,并对重点异常区域进行了槽波地震精细探测。结果表明:无线电波透视技术,可对陷落柱进行定性判定和横向位置准确定位,但纵向分辨率较低。槽波勘探技术,对陷落柱等其他地质异常均有明显响应,且对构造发育位置分辨率较高,但很难对所探测异常体进行定性分析。综合全工作面无线电波透视探测和重点区域槽波地震探测,既可以减少槽波探测工作量,又可以实现异常体的性质判别和准确定位。综合探测陷落柱长轴100 m、短轴83 m,实际揭露陷落柱长轴94 m、短轴64 m,验证结果与综合物探成果基本吻合。     

煤矿陷落柱槽波地震探测技术研究

地面三维地震由于其观测精度的限制,对小陷落柱等不均匀地质体常常漏测或者定位误差大,影响煤矿安全开采。段王煤矿090606工作面进行透射实验,通过频散分析拾取了1344个埃里相旅行时,并进行速度与吸收系数层析成像反演计算,获得试验区域内槽波群速度及吸收系数分布图,排除了地面三维地震勘探圈定的陷落柱,为煤矿高效安全生产修改了生产方案。回采验证了1~9号陷落柱,位置偏差小于10 m。     

槽波地震勘探技术在山西寿阳段王煤矿中的应用

为了解决山西寿阳段王煤业集团有限公司090606回采工作面内部陷落柱、断层等影响回采的地质构造数量多、规模大、影响工作面安全回采这一问题,利用井下槽波地震勘探技术对工作面内部陷落柱、断层等地质构造进行采前探测。通过前期室内勘探设计,中期现场数据采集,后期数据处理、成果分析等过程,精准圈定了090606工作面内部影响回采的地质构造（陷落柱、断层等）的位置及影响范围,并根据成果报告,提前对工作面的回采工作采取了有效措施,有效降低了工作面回采过程中由隐伏地质构造所造成的风险,收到了较好的经济技术效果。     

综合物探技术在地质构造复杂工作面的应用

地质构造是影响煤矿安全生产的主要因素,为提前探明其赋存特征,避免工作面回采过程中无计划揭露构造带来的人员伤亡和财产损失,针对典型矿井的构造复杂工作面,利用槽波地震勘探和无线电波透视展开综合探测。结果表明:无线电波透视技术,对陷落柱、断层的反应效果良好,但纵向分辨率不高;槽波地震勘探技术,对主要地质异常（包括陷落柱、断层、煤体破碎区、应力集中区等）有明显反应,且横向和纵向分辨率均较高,但难以辨别异常性质;结合槽波地震勘探和无线电波透视,再综合地质资料分析,可对构造复杂工作面的不同地质异常进行合理的推断和解释,能够有效指导矿井的安全高产高效。     

辛置煤矿10-425工作面槽波地震探测技术研究与应用

为充分了解10-425工作面的地质构造情况,采用槽波地震探测技术对工作面进行探测。通过对槽波的形成和现有槽波地震勘探技术的分析,结合工作面的具体地质条件对工作面的槽波地震探测方案进行具体设计。根据探测结果可知,工作面前方约900m为低速区,推断该位置处为陷落柱,工作面前方约570～580m为高速区,该区域为断层破碎带,为后续工作面回采提供指导。     

综合矿井物探方法在探查煤层构造的应用

采用2种矿井物探方法探明了工作面煤层中构造的发育情况以及构造在煤层底板的含/导水性。介绍了矿井槽波地震和音频电透视的基本原理和资料处理方法。根据工作面实际水文地质条件,研究采用槽波地震和音频电透视综合矿井物探方法进行探测。结果表明,槽波地震成果在煤层中发现陷落柱,音频电透视在陷落柱底板发育相对富水异常区。经过钻孔和回采揭露验证,槽波成果发现的陷落柱范围较准,横向精度较高;音频电透视成果在平面和垂向范围均较准。综合2种物探成果预测预报了回采工作面中构造及其含/导水性。研究为工作面防治水工作提供了参考。     

凌志达15207工作面反射槽波综合探测

反射槽波探测是一种新型的井下物探技术,主要用于探测工作面内断层的发育情况。为有效探测凌志达煤矿15207工作面内异常地质构造的发育情况,开展了反射槽波法探测试验,采用反射槽波成像方法对井下槽波数据进行处理,最终获得了15207工作面内多种异常地质构造的成像结果。实验结果表明:反射槽波能够有效探测断层、陷落柱、挠曲等多种异常地质构造的位置及在工作面内的延展情况。     

碾焉煤矿陷落柱注浆治理效果综合评价

8102工作面于回采过程中揭露了一处陷落柱,该陷落柱靠近8102工作面回风顺槽.通过对8102工作面陷落柱进行探查和治理,防止碾焉煤矿8102综采工作面在过陷落柱回采过程中发生奥灰突水事故;运用三维并行电法、无线电波透视2种探测技术结合钻探情况对注浆效果进行验证,并对注浆治理效果进行评价.     

透射槽波探测煤矿陷落的方法及应用

在分析陷落柱危害的基础上,系统介绍了透射槽波探测的方法及透射槽波数据的采集方式,结合实际问题阐述了透射槽波探测陷落柱数据处理中的几项关键技术,最后,结合山西某矿1201工作面陷落柱探测成果的探采对比研究表明,基于透射槽波的陷落柱CT成像技术能够解释煤矿陷落柱位置,透射槽波技术是煤矿工作面内部陷落柱的有效方法。     

基于槽波的采煤工作面煤厚与断层综合探测技术

针对云顶煤矿11100工作面内部煤厚变化不清和近邻的DF_(12)走向断层位置不明等地质问题,利用槽波速度对煤厚反应敏感等特性,在井下采用槽波透射法和反射法对工作面煤厚和近邻的断层进行综合探测。经验证,煤厚预测准确率达88%,断层位置预测误差小于5 m,有效指导了工作面的改造、回采等。采用地震槽波技术对采煤工作面的煤厚与构造进行综合探测,可以正确指导工作面的安全和高效回采。     

复杂地质构造工作面透射槽波勘探应用

辛置矿2-206工作面地质构造较复杂,小断层较多,且夹矸较多。为精细探明工作面内部的地质构造,使用槽波地震透射勘探方法,使用分布式地震仪采集系统,采集到大信息量、大探测角度的槽波地震数据资料,从而为工作面后续钻探提供精确耙区,为矿井安全回采提供真实有效的地质资料。     

基于衰减层析成像技术的煤矿小构造地质研究

为了精确掌握煤矿小构造地质情况,确保矿井的安全生产,采用衰减层析成像技术,研究了地震波在煤层中传播规律、煤层模型的建立以及煤层中小构造对波场的影响,并对陷落柱、断层等小构造进行了模拟分析。研究得出:当波场穿过陷落柱时,能量急剧衰减,但是穿过陷落柱后表现出来的结果不同,体波穿过陷落柱后基本恢复了原来的状态,但是,槽波穿过陷落柱后能量发生了较大变化;当波场穿过断层时,槽波和体波都由断层左盘进入了右盘,而且在断层面附近,槽波发生了较严重的散射,研究为煤矿小构造的勘探提供一定理论依据。     

KDZ3113矿井地震勘探仪在煤矿中的应用

针对目前槽波地震勘探的特点和井下地震仪器的发展现状,研究了KDZ3113矿井地震勘探仪在煤矿中的应用。该仪器是最新一代高速、高分辨矿井地震勘探仪器,适用于煤炭井下槽波地震、井下二维地震、瞬态多点瑞利波等多种地震工作方法的地质构造勘查。利用KDZ3113仪器在山西某矿5316工作面进行槽波透射和反射联合勘探方法,并对其数据进行处理分析,共圈定出8条断层,及1个陷落柱,进一步验证了该仪器在煤矿安全高效生产中的实用性。     

李雅庄矿中深孔松动预裂爆破技术研究

为解决李雅庄煤矿2-605工作面回采过程中遇到断层时难截割,推进缓慢,材料消耗大的问题,采用中深孔松动预裂爆破技术降低工作面断层处围岩强度,提高生产效率。实践证明,通过此技术,2-605工作面通过断层时推进速度提高约1.4倍,圆班减少截齿消耗约20个,提高了产能和推进速度,同时也节约了生产材料。