矿井探地雷达背景杂波抑制方法综述

随着中国煤炭安全高效智能开采需求的不断提升,矿井探地雷达(ground-penetrating radar, GPR)作为一种高精度物探方法,在煤矿井下探测中有广阔的应用前景。由于探地雷达目标回波信号受系统内部噪声、外部电磁干扰、巷道回波、地下介质不均匀等干扰影响,虚警率较高。尤其对于小尺寸目标,其回波信号为弱信号,容易淹没在强烈的背景杂波中,成为目前制约探地雷达探测性能的主要因素之一,进一步实现井下煤层、构造探测、提高探测精度的关键在于对背景杂波的抑制。从对消法、滤波法、分解法和网络法出发,综述这些杂波抑制方法的基本原理、优缺点及其在探地雷达干扰抑制领域的研究进展,并探讨各种方法的适用范围和发展潜力。杂波抑制技术的不断创新将进一步提高探地雷达的信噪比与灵敏度,使其在煤矿井下探测中发挥更大的应用价值。

探地雷达在华阳一矿隐伏断层构造探测中的应用

断层构造破坏煤系地层、降低煤炭资源储量,采煤工作面通过断层,增加采煤成本,带来突水、瓦斯积聚风险,有必要在采煤工作面开展隐伏断层构造探测。目前,采煤工作面的主要物探方法有地震波法和电磁法两类,作为精细地质勘探方法,探地雷达技术可以在隐伏断层构造探测中发挥重要作用。本文针对华阳一矿地质特点分析了断层类型及其成因,采用有限时域差分法模拟了不同走向断层构造的探地雷达探测数据,分析了不同构造的数据特征,提出了基于电磁波反射路径的断层走向推断方法。通过100 MHz探地雷达对矿区内隐伏断层构造进行了探测,探测结果表明:通过结合目标反射波振幅、层位变化等信息,可以估计断层构造在回采区内的走向和范围,结合已揭露的倾角、落差等信息,为预先调整回采工作面提供依据。

后生冲蚀对矿井瓦斯突(喷)出的控制作用

针对新景矿3号煤层冲蚀带较易引发瓦斯突(喷)出的特殊情况,对煤层段岩性组合特征进行了分类研究.认为在构造破坏不甚严重的情况下,后生冲蚀导致的煤层段岩性组合的明显差异是矿井瓦斯突(喷)出频发的主要控制因素之一.在详细研究已采区冲蚀带物性响应特征和钻孔、采掘工程揭露,理清冲蚀带宏观分布特点的基础上,依据三维地震勘探和钻孔资料对未采区冲蚀带进行了圈划,为矿井瓦斯突(喷)出预测及防治提供了依据.

利用地震属性解释煤层冲刷带

把地震属性技术和地震相分析技术应用于煤层冲刷带的解释工作中。首先从煤层反射波中提取了多种地震属性;然后分析对比地震属性与煤层冲刷带的响应特征;最后利用响应特征明显的地震属性对煤层冲刷带进行了综合解释,确定了煤层冲刷带的范围。与传统钻探解释方法相比,地震属性方法能够更准确地圈定煤层冲刷带的边界。

三维地震精细处理解释技术在新元公司首采区的应用

随着三维地震资料处理和解释技术的进步,诸如高精度静校正、叠前时间偏移、属性体解释等新技术得到了广泛的应用。以阳煤集团新元矿井西翼首采区为例,利用精细处理与解释技术,对该区以前采集的原始数据进行了二次处理解释。二次解释只确认了原解释的2条断层、6个陷落柱,否定了11条断层、2个陷落柱,新解释又增加了19个陷落柱。分析认为造成原有解释误差的原因一是存在多解性,二是对资料的认知失误,三是处理细致程度及处理技术水平所限。该实例表明精细处理技术,可使三维地震资料的纵、横向分辨率和保真度得到提高,保证资料解释成果更加真实地反映煤矿地下的地质构造特征。

地质统计学反演在煤层顶、底板岩性解释中的应用

地质统计学反演比常规波阻抗反演有更高的分辨率,其反演结果能够识别一定规模的常规地震反演无法识别的薄互层。利用三维地震资料中包含的丰富的地质信息,通过特殊技术手段把地震信息转换成地层信息,从而可以对煤层顶底板的岩性进行预测,为矿井建设提供依据。

阳泉矿区15~#煤层带压开采分析评价

阳泉矿区奥灰水位西高东低,西部15~#煤层已处于奥灰水位以下,承受一定的奥灰水压威胁。本文采用突水系数法进行带压开采分析评价,考虑峰峰组隔水层段的五类情况,将阳泉矿区带压开采分为安全区和基本安全区两个区块。针对阳泉矿区构造复杂的特点,提出安全带压开采的技术措施建议。

无线电波坑道透视法在煤炭生产中的研究应用

本文通过对部分坑透研究成果的总结及对坑透探测成果的探采对比分析，评价了坑透研究及应用成果的可靠程度，肯定了坑透探测技术在煤炭生产过程中发挥的重要作用。