槽波反射法勘探在煤矿生产中的应用

槽波是煤层中传播的导波,槽波勘探技术是地震勘探技术的一个范畴,它是将地震勘探技术应用于煤矿井下的矿井物探新技术,槽波勘探技术将地震仪直接安放在煤矿回风顺槽和运输顺槽的巷道中,在煤层中激发和接收地震波来研究煤层中的地质构造问题。槽波勘探技术具有信号能量强、信噪比高、探测距离长、分辨率和精度高等优点,在煤矿隐蔽致灾因素探测方面正发挥越来越重要作用,结合工程案例说明槽波反射法探测断层的应用效果。     

槽波地震透射法在断层探测中的应用研究

针对地质构造对工作面的采掘衔接和安全回采重要的影响,利用槽波地震勘探技术,布设不同观测系统,对两相邻相似工作面展开透射法探测,综合研究断层的槽波波场响应特征。结果表明:1)观测系统中检波器和炮点轴线与断层走向的交角应控制在45°~90°,才可保证探测质量;2)槽波地震透射法对断层的探测效果良好,能有效指导矿井的安全生产。     

槽波与纵波勘探技术在巷道快速掘进中的综合应用

结合国内外煤矿工作面地质构造探测技术和设备的发展情况,介绍了槽波和纵波地震勘探的技术特点和应用情况,分析了现阶段2种技术在原理、应用方面的局限性。根据槽波与纵波自身的特性,提出"借道超前"、"十字交叉覆盖"综合地震勘探技术,该技术兼顾探测范围的全面性与重点突出性,提高了地质构造勘探的效率、精细度和可靠性,在生产应用中效果显著。     

槽波地震勘探技术的实践与应用

该文介绍了槽波地震勘探技术作为一种新的地球物理方法在某矿2505工作面的实践与应用,采用共炮点接收方式产生的反射波,探测出工作面内部存在四个反射界面,通过实际回采及巷道改造揭露,其中三个为较大断层,一个为假异常,与资料分析解释基本吻合,证实了槽波地震勘探技术的适用性和科学性,为工作面复杂地质条件下地质构造的探查和分析提供了一种新方法。     

槽波地震勘探技术实践

观音堂煤业在25050工作面应用了一种新的地球物理勘探方法——槽波地震勘探技术。在施工中,采用共炮点接收方式产生反射波,探测出工作面内部存在4个反射界面,资料解释分析认为,其中3个为较大断层,1个为假异常,实际回采及巷道改造揭露情况与资料分析解释结果基本吻合,证实了槽波地震勘探技术的适用性和科学性,为工作面复杂地质条件下地质构造的探查和分析提供了一种新方法。     

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。     

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。     

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。     

基于节点式地震仪的煤矿井下槽波地震勘探技术

针对煤矿井下地震勘探技术发展缓慢的问题,基于槽波地震探测技术,采用第三代节点式地震仪的设计理念,开发出"节点式设计、独立型激发、分布式采集、三通道存储、集中式回收"的新型槽波地震仪,实现了煤矿井下槽波地震观测系统的灵活、无约束、自由布设,且整个采集系统无主机、无大线、无需通信、可同步采集等,施工高效、快捷,满足了煤矿井下超长超宽工作面、互不贯通的巷道之间以及采区、盘区和跨层条件下的槽波地震探测的需求。     

矿用随掘分布式地震采集系统设计研究

针对目前大多数分布式地震采集系统不适合随掘探测问题,设计了一种矿用随掘分布式地震采集系统。详细介绍了采集系统的硬件组成及功能,使用分布式观测系统和MEMS孔中推靠式数字检波器提高了设备的灵敏度,实现了随掘勘探中掘进机小信号的识别。试验结果表明,矿用随掘分布式地震采集系统采集性能达到随掘快速勘探的要求,可满足采掘过程中对地质构造的探测精度要求,并能提高探测效率,实现边掘边探。     

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。     

降低地勘瓦斯含量测试误差的新方法及应用

瓦斯含量是最重要的煤层瓦斯基础参数之一,准确测试瓦斯含量对于矿井瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出防治、矿井瓦斯综合治理等工作至关重要,目前在地勘阶段对瓦斯含量的测试主要采用地勘解吸法,此法在煤田地质勘探与开发工作中虽广泛应用,但存在较大的误差与缺陷。为此研究应用了一种旨在降低地勘瓦斯含量测试误差的新方法——实验趋近法。实践表明,实验趋近法极大降低了地勘瓦斯含量的测试误差,具备较广泛的应用前景。     

井下综合超前探测技术应用与分析研究

针对煤矿水害事故的频繁发生,煤层顶底板及前方水体灾害探测不准确不及时的难题,根据“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”原则,提出了将地震槽波勘探、瞬变电磁法和无线电波坑透3种物探方法相结合,对每种物探方法的异常区域相互联合解释,对异常重叠区域进行重点防治。从探测成果图看,槽波地震勘探分辨率高,对于煤层厚度以及细小构造探测效果好;无线电波透视法对顶底板水体灾害反应灵敏,瞬变电磁对于低阻富水灾害体灵敏度高,3种方法的异常重叠区域就是比较可靠的富水区。结果表明:采用多种方法进行综合勘探,异常定位准确可靠,能够发挥每种方法的优越性,为煤矿井下超前探测提供了新的思路。     

煤矿陷落柱槽波探查技术及应用

陷落柱是岩溶空顶塌陷的产物,也是影响矿井采掘衔接和安全生产的重要因素之一。为了提前查明陷落柱的赋存特征,避免工作面回采过程中无计划揭露陷落柱带来的人员伤亡和财产损失,针对典型矿井,制定标准煤岩样,展开室内试验分析,并选择合理的工程现场,展开槽波地震透射法和反射法勘探,最终,结合槽波速度法和能量法分析圈定陷落柱范围,通过探采成果对比研究该方法对陷落柱精准探查的适用性。结果表明:槽波透射法速度分析中,陷落柱的槽波速度与其裂隙发育情况和胶结程度密切相关,异常值难以准确界定;槽波透射法能量分析中,陷落柱的槽波振幅值衰减严重,可以依据衰减系数和相应计算方法,准确圈定陷落柱的发育范围;如果陷落柱与煤体交界面完好,与煤层夹角适合,槽波反射法速度分析可以准确划定陷落柱的边界。因此,槽波地震勘探对陷落柱构造的探测效果良好,能够有效指导矿井的安全生产。     

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。     

煤层尖灭地震正反演技术研究

沉积环境及岩浆岩侵入常常引起煤层厚度的变化,在煤矿开采过程中,煤层厚度的变化常常困扰着煤矿的巷道布设及安全生产,尤其是煤层尖灭影响更为严重。作为煤炭勘查主要手段之一的地震勘探,其数据中蕴含了大量的岩性信息,通过分析提取煤层、顶底板等岩性物性信息,构建地质模型,进行正反演模拟,以证实煤层变薄乃至尖灭时,其对地震反射波的频率、振幅、相位等地震属性的影响较为明显,并在此基础上总结出约束反演的分辨率受地震子波主频及频宽的制约。     

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。     

金属矿地震资料处理研究

针对金属矿地震勘探地震资料信号非常弱而噪声却非常强的地震资料的特点,以河南省栾川金属矿地震勘探项目为例,研究了有利于提高金属矿地震资料信噪比和分辨率的地震数据处理技术和流程,利用不同处理系统的优势模块反复试验,确定最终处理参数,优选一套从折射波静校正—室内初至波剩余静校正—反射波剩余静校正的综合静校正技术解决静校正问题,运用多域联合去噪的方法压制噪音,应用球面扩散补偿技术从纵向上对能量进行补偿,联合使用地表一致性振幅补偿技术对炮点、检波点振幅进行补偿使横向能量均衡。运用叠前时间偏移使反射波、绕射波等都能够准确归位。这些处理方法在栾川金属矿地震勘探资料处理中取得了不错的效果。     

地震技术在甘肃梧桐沟戈壁矿区的应用

通过在甘肃戈壁煤系地层直接出露地表的地震地质条件下,选择合适的激发震源和适用于本区煤层结构的观测系统,在梧桐沟矿区进行二维地震勘探,可以有效地解决该区侏罗系煤层深度变化较大和煤层结构复杂等问题。     

三维地震勘探在山西原平盘道煤矿的应用

针对山西原平盘道煤矿勘探区地形条件复杂、煤层埋深浅、部分地区黄土覆盖、部分地区基岩出露等三维地震勘探不利因素多的特点,采用了小炮距、小道距、高覆盖次数宽频带接收的三维观测系统,数据处理时采用地表一致性振幅补偿、初至折射静校正等手段最大限度提高资料分辨率。通过本次勘探进一步查明了测区内主要可采煤层的赋存形态和深度,共解释断层31条,未发现地质异常体。