基于地震槽波反射法的工作面邻侧断层勘探技术研究

庞庞塔煤矿揭露的断层构造总体与顺槽方向一致,且部分断层位于工作面内部,对工作面的正常回采造成较大的影响。针对这一问题,以该矿9-805工作面为例,采用反射槽波地震勘探技术对工作面邻侧隐伏地质构造进行探测,采用频谱分析、能量分析等槽波地震数据处理手段,查明工作面邻侧断层及其他异常体的分布情况,对工作面另一条巷道及切巷的布置有一定的指导意义。

槽波反射法在断层探测中的应用研究

断层构造是影响矿井采掘衔接和安全生产的重要因素之一,为了提前查明断层的赋存特征,避免回采和掘进过程中无计划揭露断层构造带来的人员伤亡和财产损失,选择赵庄二矿2301工作面为试验现场,展开槽波地震反射法勘探,通过探采结果对比,研究了该方法对断层构造精确探查的有效性。研究结果表明:以探测区域870 m/s的槽波速度进行分析和计算,槽波反射法探测出采面内存在一走向为南西向,延伸长度约207 m的反射界面,震相十分清晰,推断为断层构造,经过巷道掘进和工作面回采揭露,有效验证了该断层的存在,且走向近乎一致,位置偏差不大于10 m,因此,槽波地震反射法勘探对断层构造的探测效果良好,能够有效指导矿井的安全生产。

槽波反射法在利民煤矿应用

利民煤矿断裂构造发育会对煤矿安全生产造成重大影响,为了查明I030905工作面东侧区域三维地震解释SF26和SF36逆断层发育情况,可以采用反射槽波探测和定向钻探验证的方法。

槽波反射法在矿井断层探测中的应用

断层是制约矿井生产的一个重要影响因素,提前探测出断层位置及赋存参数对确保矿井生产安全具有重要意义。为了探测出屯兰矿22301工作面断层赋存情况,在采面皮带巷内采用槽波反射法进行探测,后将探测结果与钻探、实际开采时揭露断层参数进行比对,并对该技术方法在井下断层精度勘探中应用情况进行分析。采用主频率100~150Hz、速度880m/s槽波在22301探测出存在一条西南方向、长度205m反射界面,推测为一断层,经过轨道巷道内的钻探、掘进揭露以及采面回采揭露,证明了该断层真实存在,且实际走向与探测走向一致,实际揭露位置与探测位置偏差8m,采面内延伸长偏差7m。结果表明,采用槽波反射法可以实现对采面内断层的精准探测,可以在一定程度上弥补三维地震勘探存在的探测结果偏差大问题,提升采面生产安全系数。

槽波反射法在矿井断层探测中的应用

槽波反射法具有探测范围广、精度高、适应性强等优点,当矿井井下条件受限或仅有一条巷道时可以采用槽波反射法对探测区域内地质构造进行探测。以3508划定采面地质探测为工程背景,在3506回风巷内采用槽波反射法对圈定区域内的断层等隐伏构造进行探测,发现在水平方向距离3506回风巷60~86m处有一落差在2~3m的正断层,延伸距离为25m,三维地震以及钻探均验证了该断层存在。实践表明,现场采用槽波反射法可以有效对断层等地质构造探测,探测结果可以指导矿井后续生产。

槽波反射技术在厚煤层挠曲构造探测的研究与实践

本文对山西凌志达煤业有限公司15202工作面槽波精细探测技术进行研究,查明了探测区域内构造的位置,为井巷工程避开不利构造提供了依据,提高采掘布置方案的科学合理性,降低了巷道开拓成本,释放更多的煤炭储量,提高了开采效率,并且还可以减少安全隐患,提高安全生产系数,可推广到该矿其他工作面地质构造探测。

单巷道槽波反射法探测断层的应用

槽波地震探测技术具有能量强、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着越来越重要的作用。文章结合工程案例,阐述了单巷道槽波反射法在探测断层上的应用效果。

槽波反射法在探测采空异常边界中的应用

槽波反射法具有在一条煤巷中探测另一侧异常信息且探测距离长等的优点,在煤矿开采及工作面布置上具有特别重要的应用价值。文章以阳煤某矿8135工作面探测采空异常边界为例,利用槽波反射法对工作面尾巷及回风联络巷进行勘探,综合预测了采空边界,布置了另一侧巷道。结果表明,槽波地震反射法能够准确探测工作面外侧采空异常边界。

槽波反射法在煤矿地质构造探测中的应用研究

为了摸清煤矿地下的具体地质构造,分析一种地质探测方法-“槽波反射法”。这种方法优于立体地震探测法、坑透技术等传统的地质探测技术,运用该技术在煤矿工作面的回风巷内可以探测出被测地区是否存在陷落柱、断层、褶皱等地质构造,以保障回采工作面开采过程的安全性。

槽波反射探测技术在宁武榆树坡煤矿1208综采工作面的应用

槽波地震勘探是利用在煤层中激发和传播的导波探查煤层中地质异常区的一种地球物理方法。本文介绍反射槽波探测方法在山西宁武榆树坡煤业有限公司1208工作面的应用情况。

槽波地震反射法在斜沟矿地质构造探测中的应用

矿井回采工作面在开采过程中无计划的揭露地质构造,会对矿井的安全生产造成严重威胁。以斜沟矿23109工作面为工程背景,为了摸清斜沟矿井下的实际地质构造,采用槽波地震反射法对矿井地质构造精细化探测。槽波勘探技术由于具有能量强、信噪比高、探测距离长、勘探精度高等特点,在隐蔽致灾因素探测方面发挥了重要作用,该技术优于立体地震探测法、坑透技术等传统的地质探测技术,运用该技术在煤矿工作面的回风巷内可以探测出被测地区是否存在陷落柱、断层、褶皱等地质构造,提高了勘探的准确性,保障工作面的安全回采。

煤层反射槽波三维正演模拟

煤炭资源是我国重要的基础能源。我国煤矿开采地质条件较为复杂,随着煤田开采深度及强度不断加大,对煤田微幅构造精细探测的需求日益增加。槽波勘探技术因其探测精度高、抗干扰能力强、波形特征易于识别等优点,是目前获取煤层工作面精细地质构造信息的有效勘探手段。但井下煤层中的波场复杂,反射槽波的波场特征尚待深入研究。本文对煤矿井下三维槽波数值模拟技术进行研究,设计不同类型的含断层三维煤层地质模型,采用三维交错网格高阶有限差分算法模拟反射槽波,分析了反射槽波的波场特征,探讨了不同倾角以及不同断距断层对反射槽波的影响。通过切除干扰波技术,获得有效反射槽波,进而对反射槽波的同相轴进行包络叠加处理,较好地压制了槽波的频散,同相轴明显收敛,能量更为集中,为后续成像处理提供了良好的数据基础。

反射槽波探测法在煤层褶曲与断层识别中的研究与应用

【背景】煤矿智能化转型中,精准识别地下异常体对地质透明化体系构建至关重要,褶曲异常体的精确探测是井下物探技术的难点,其准确辨识对减少掘进成本、回采难度及安全风险有重要意义。【目的和方法】基于以往的槽波勘探实践,发现褶曲对槽波的传播特性具有显著影响,但传统槽波反演技术难以区分褶曲与断层。为此,构建了几何形态类似、勘探距离相等的断层与褶曲数值模型,首先运用三维波场模拟技术挖掘波场信息,明确了二者波场响应差异;其次采用绕射偏移成像方法反演处理,获取了成像结果。【结果和结论】研究结果表明:(1)褶曲异常相较于断层,其反射槽波波形更为分散且模糊,不同反射点能量分布不均。(2)褶曲异常在远偏移距处的直达槽波信噪比高于断层构造,且能减缓直达槽波的衰减速度,使得直达槽波在褶曲异常中的传播距离约为断层构造中的1.5倍。(3)断层的反射槽波与直达槽波能量差异较小,而褶曲异常则表现出较大的能量差异。(4)褶曲异常的反射槽波主频低于断层构造,并导致直达槽波与反射槽波的频带变宽;褶曲异常反射槽波频率和速度均略高于直达槽波,断层构造此特征不明显。(5)断层构造的反射面通常位于断层面中上端,而褶曲异常的反射面则倾向于褶曲面中部,且褶曲异常的绕射偏移成像反射面在连续性上较断层构造差。基于上述波场特征与频散特性的深入分析,以山西阳泉某矿15号煤层为例,通过反射槽波绕射偏移成像技术,成功实现了巷道侧帮煤层中断层与褶曲的定性识别,并清晰描绘了褶曲的发育形态。研究成果不仅为采区工作面的合理布局提供了更为精确的地质依据,也为煤矿的安全生产、高效开采提供了有力的技术支撑。

反射槽波探测煤层断层构造的应用研究

在实际煤田地球物理勘探中,常规的地面地震勘探技术无法对煤层中的小断层、陷落柱、夹矸等微幅构造体进行精细的探测。相比于地面地震勘探,槽波地震勘探直接在煤层中激发,能量强,范围大,能够精确探测煤层中的微幅构造体。笔者等针对反射槽波地震数据的特征,给出了一种有效的反射槽波地震数据精细处理技术和流程,通过对频散分析以及槽波包络叠加等关键技术进行试验研究,提高反射槽波地震数据的成像精度,进而更准确地识别煤层中小断层等微幅构造。实际煤田反射槽波的应用试验表明,反射槽波勘探准确识别出煤层中的小断层构造,验证了反射槽波勘探技术的实用性以及本文反射槽波地震数据处理技术的有效性。

煤矿反射槽波探测技术研究评述

反射槽波可用于单条巷道内探测巷道两侧和掘进前方一定区域内的断层等异常地质构造。目前该项技术已在我国多数矿井开展过探测试验和工程应用,对采掘危险区治理、工作面布置和采掘方案设计等生产环节起到了重要的指导作用。阐述了反射槽波的处理方法和原理,比较了面对巷道的侧帮和掘进前方2种不同探测区域时,反射槽波数据和处理方法的异同之处,着重对反射槽波的叠加成像、偏移成像以及掘进工作面超前成像3类成像方法的技术原理、适用条件和研究进展进行了梳理和分析,总结了反射槽波在巷道侧帮与掘进前方断层、采空区以及陷落柱探测方面的典型案例。在此基础上提出进一步提高探测能力的改进方向:研究适用于槽波频散性的反褶积方法,有效压缩反射槽波并依据频散速度准确偏移归位,提高成像分辨率;通过极化处理求出槽波的偏振方向,从而减少“画弧”现象;借鉴束偏移技术,选取特定方向的槽波参与成像,提高成像信噪比;研究影响反射槽波信号强弱的地质条件和采集条件,在不增加震源能量的条件下有效增强反射槽波;研制新型震源,提高反射槽波探测应用的安全性和适用性。对反射槽波未来的应用方向进行展望,以期促进反射槽波探测技术发展,为煤矿安全高效开采提供保障。

透射与反射槽波在回采工作面构造探查中的联合应用

针对煤矿回采工作面内部的隐伏地质构造问题,基于煤层低速易影响的槽波地震,充分发挥透射槽波、反射槽波的各自优势进行槽波勘探施工,联合透射槽波能量CT图、反射槽波振幅包络图进行综合解释,解释成果有较好的一致性,透射法对异常区域条带的识别较好,反射法则对近平行巷道走向断层有较好的分辨能力,联合解释的3条断层经钻探验证位置准确,对安全高效回采提供了前期技术指导,有较好的应用价值。

煤矿槽波地震反射法偏移成像技术在霍宝干河矿的应用研究

本文以霍宝干河矿工作面槽波反射法为例，利用共中心点道集动校叠加和克希霍夫叠前时间偏移方法进行数据处理，并用属性分析进行验证，得出距离2—1121运输巷90～140m范围存在近似平行巷道的两条断层，间距30m，后经钻探验证，误差为±7m，证明了槽波地震在井下超前探测构造方面的有效性并具有良好的应用前景。

反射槽波绕射偏移成像及应用

反射槽波能够探测煤层中的小构造,但反射槽波信噪比低,探测效果不理想。为改进成像质量,分析了适用于反射槽波的预处理技术,从理论和实际应用两方面,通过三维槽波数值模拟和实际数据处理应用,验证了反射槽波绕射波偏移方法的有效性。结果表明:应用绕射波偏移方法时,需对反射槽波做Hilbert变换,使之适应槽波的特殊情况;绕射偏移时只需要一个速度,槽波速度基本恒定,槽波绕射偏移方法相对地面地震有独特优势。

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。

槽波地震反射法在断裂构造探测中的应用

断裂构造是影响工作面掘进、回采的主要因素之一,如果与底板含水层存在水力联系,还会诱发突水灾害,严重威胁矿井安全。为了探明断裂构造的空间位置,为工作面掘进和水害防治工作等提供指导,采用槽波地震反射法技术探测断层。以义煤公司某矿11100工作面为例,利用槽波地震勘探技术对工作面轨道巷外帮进行反射法勘探,综合预测了断层位置。经钻探验证,实揭断层与预测断层位置一致性较好,最大偏差仅3.5 m。结果表明,槽波地震反射法技术能够准确探测工作面内部或周边发育的构造。