透射槽波振幅衰减系数成像技术在工作面冲刷带探测中的应用

槽波透射技术是槽波地震勘探工程施工中最常用的方法,相较于其他物探方法,槽波探测技术利用的弹性波,大大降低的施工环境影响及铁磁干扰,探测成果可靠,在煤矿采掘工作中具有特别的实用价值。冲刷带是导致煤炭资源回采困难及煤矿安全事故的原因之一。本文采用槽波地震探测技术,在葫芦素煤矿21102工作面开展透射法探测,利用槽波振幅衰减系数成像技术得到的CT成像结果,查明了工作面内冲刷带的位置和影响范围,取得了良好的勘探效果,为工作面安全回采提供了可靠的依据。

透射槽波能量衰减系数成像与陷落柱探测

为了实现工作面内陷落柱的精确探测,克服坑透法成像分辨率过低的不足,对透射槽波能量衰减系数的CT成像技术展开研究。利用新型矿井无缆自记式地震仪开通道数不受限制的特点,提高成像区域的射线覆盖次数;采用带有平滑约束的代数重建算法,实现探测区透射槽波能量衰减系数成像,并在王坡煤矿3204工作面部分区域开展试验。结果表明:透射槽波能量衰减对陷落柱有明显的反映,成像结果能够清晰反映煤层中陷落柱位置与边界,为准确探测陷落柱发育情况提供依据。

煤层风氧化带的槽波响应特征及探测方法应用研究

为了研究煤层风氧化带的槽波响应特征,建立包含煤层风氧化带的工作面三维层状模型,对波场模拟结果进行分析,采用槽波速度和振幅衰减系数CT成像方法实现了对煤层风氧化带的探测,并在王洼二矿215041工作面开展现场实验。结果表明:煤层风氧化带的槽波响应特征为槽波速度与主频升高、振幅能量衰减,以速度和振幅衰减系数的槽波CT成像方法可以实现对煤层风氧化带的探测;现场实验中槽波振幅能量衰减系数CT成像方法准确率为93.3%,探测精度高于槽波速度CT成像方法。

An experimental study of dual-energy CT imaging using synchrotron radiation

The measurement of electron density is important for medical diagnosis and charged particle radiotherapy treatment planning.Traditionally,electron density is obtained by CT imaging using the relationship between CT-number and electron densities established beforehand.However,the measurement is not accurate due to the beam hardening effect.In this paper,we propose a simple and practical electron density acquisition method based on dual-energy CT technique.For each sample,the CT imaging is conducted using two selected X-ray energy from synchrotron radiation.A post-processing dual-energy reconstruction method is used.Linear attenuation coefficients of the scanned samples are obtained by FBP reconstruction.The effective atomic number and electron density are got by solving the dual-energy simultaneous equations.Different phantoms and breast tissues were scanned in this experimental study under 10 keV and 30 keV monochromatic X-rays.The distribution of effective atomic numbers and electron densities of the scanned phantoms were obtained by Dual-energy CT image reconstruction,which agrees well with the theoretical values.Compared with conventional methods,the measurement accuracy is greatly improved, and the measurement error is reduced to about 1%.This experimental study demonstrates that DECT imaging based on synchrotron radiation source is applicable to medical diagnosis for quantitative measurement with high accuracy.

透射槽波方法在中厚煤层隐伏小断层探测中的应用

隐伏断层是回采工作面地质灾害的重要诱因,实践证明,槽波地震勘探技术是井下查明隐伏小型地质构造的有效手段。基于透视槽波地震勘探法原理,分析槽波在传播过程中的能量衰减特征;采用联合代数重建法,求解振幅衰减系数矩阵方程。依据振幅衰减系数CT成像,解释回采工作面内隐伏地质构造的形态及位置。以某矿区2. 5m厚的工作面为例,在经过对槽波原始数据滤波、振幅衰减系数CT成像后,确定一断距约为2m的隐伏断层。后经工作面回采揭露,该位置存在一落差约2. 2m的正断层,验证本次槽波探测的有效性。

采煤工作面地质异常体透射槽波探测技术

针对大型采煤工作面内出现多种地质异常体须探测的问题,采用透射槽波能量衰减系数CT成像技术在多个矿井工作面内分别对断层、陷落柱、薄煤带3种典型地质异常体进行探测。将探测结果与后期收集的验证资料对比表明：透射槽波在遇断层、陷落柱以及薄煤带时,能量有明显的衰减现象;槽波能量衰减系数CT成像结果能够有效反映多种地质异常体的位置与范围;地质异常体衰减系数为0.03~0.06,不同类型异常体的衰减系数有一定差异但并不显著。

槽波探测技术在济宁阳城煤矿的应用

回采工作面内的隐伏构造影响煤矿开采和安全生产,槽波技术是井下查明工作面隐伏构造的有效手段。本文将槽波技术应用于济宁阳城煤矿,分析了该矿槽波发育情况和波场特点,槽波成像采用振幅衰减系数CT成像技术。结果表明槽波对断层构造反映敏感,探测准确度高,振幅衰减系数成像方法成像精度高,阳城煤矿槽波发育好,适于应用槽波技术。