槽波探测技术的多领域应用与试验

为有效探测煤层厚度、构造、采空区等,科学指导矿井安全、高效生产,使用德国SUMMIT-ⅡEX槽波地震仪,采用透射法,在选定适宜频率进行波速成像后,根据波速与煤层厚度的负相关关系,实现了煤层厚度的定量化解译,准确率达86%。采用反射法,利用槽波沿煤层传播时遇到断层等波阻抗界面产生反射的现象,根据槽波传播速度及反射波到达检波器的时间,计算并预测了走向断层位置,偏差小于5 m。另外,在探测采空区、地应力集中区、瓦斯富集区、突水风险区等方面开展探测试验,取得了有价值的成果。槽波具有只在煤层中传播、携带信息多、探测距离远等优点,槽波地震勘探技术是一种有效的矿井物探手段,具有良好的应用前景。

透射槽波探测技术在同煤塔山矿的应用研究

同煤大唐塔山矿煤层为特厚煤层,地质条件复杂,断层是制约安全高效开采的主要地质因素之一,如何查清回采工作面断层的分布情况是亟需解决的难题。基于槽波地震探测原理,采用槽波透射法,通过特厚煤层槽波探测断层的数值模拟,研究了在特厚煤层中槽波波场响应特征及探测断层断距的精度,并在工作面进行了实际应用。研究结果表明:基于实际模型的顶底板岩性与煤层物性差异明显,槽波发育较好;18m厚煤层槽波主频为80Hz,埃里相速度为1 000~1 100m/s,对模型数据进行60~100Hz的带限滤波,通过成像,槽波可以探测断距为5m以上的断层;结合回采情况,同煤大唐塔山矿宜采用透射槽波地震探测技术对构造进行探查,槽波解释成果可为矿井安全高效智能化开采提供可靠的地质保障。

槽波探测技术在晋城矿区3~#煤层的应用与思考

槽波探测技术主要是用来探测煤矿回采工作面内部地质构造分布、大小、形态以及煤层变化状态。通过分析近几年槽波探测技术在晋城矿区多个矿井的应用效果,结合理论分析和观测系统优化,总结得出:槽波在晋城矿区3#煤层的发育明显,但反演结果与实际情况还有差距;槽波探测的优势是确定煤层应力集中区和煤层变化带,对断层、陷落柱分辨能力有限。

槽波探测技术在煤矿构造探查中的应用

为了准确探查隐伏构造,减少煤炭损失,提高回采率,优化矿井采区布置,需要精准高效的物理探查手段,而槽波探查技术具备反射界面明显、分辨率高、易操作等特点,能够为煤矿工作面安全回采提供基础地质资料,井下槽波探测技术在煤矿地质构造探查的应用必然会产生很好的经济和社会效益。

槽波探测技术在煤矿构造探查中的应用

断层等地质异常往往对煤炭开采带来严重的安全隐患,为了准确查明回采工作面内部隐伏地质构造,保障工作面安全回采,提高回采率,需要精准高效的物理探查手段,而槽波探测技术具有探测距离大、精度高、抗干扰能力强、波形特征易于识别的优点,尤其在探测精度和距离上优于无线电波透视等勘探方法,槽波透射法和反射法是目前最有效的勘探方法,为工作面安全回采提供可靠地质资料,产生良好的经济效益。

槽波技术在阳泉矿区地质异常体探测中的应用研究

通过回顾近几年槽波地震探测技术在阳泉矿区的发展历程及应用情况,总结阳泉矿区槽波发育特征,详细分析阳泉矿区发育的断层、陷落柱等地质异常体的槽波探测效果,并对各区域矿井槽波特征进行总结,针对发育不同构造的矿井,分析总结相应的槽波传播规律和解释方法。结果表明:槽波探测工作面在阳泉矿区达到200多个,在15号煤层探测应用最多,达到58个工作面,主要解决断层、陷落柱、挠曲、顶底板破碎带等地质异常体的探测问题,探测结果总体准确率在82.2%以上;阳泉矿区槽波发育特征:3~6 m煤厚槽波发育中等至良好,煤厚小于2 m的晋南地区,槽波发育一般;槽波Airy相速度960~1000 m/s,不同地区速度相差不大;Airy相频率与煤厚相关,煤层越厚,Airy相频率越低;相同煤层中,槽波Airy相速度与频率相差不大;根据回采验证情况,不同煤层及地区,探测效果差别较大;对槽波探测不同地质异常体的问题,从数据采集、处理与综合解释上给出了建议;今后需进一步加强槽波对构造煤、瓦斯富集区、应力异常等地质灾害的探测研究,深化槽波在地质保障领域的应用范围,为矿井安全生产及工作面透明化提供可靠的地质保障。

基于槽波和CT成像的矿区煤系地质复杂工作面隐伏构造精细化探测

利用槽波频散特性反演矿区煤系地质构造是一项重要工作,但是槽波传播过程中,地质情况变化复杂,单频或窄带滤波难以兼顾槽波群速度的变化和不同接收点的槽波能量,研究矿区煤系地质构造勘查中的槽波和CT成像联合探测技术。分析了槽波雷达探测技术以及对地质勘查的作用,槽波雷达探测技术凭借波阻抗界面采集煤矿周围的地质相关数据,再实施频散分析以及重构CT成像处理。整合全部勘查数据,分析处理后的资料,实现矿区煤系地质构造勘查。采用SCT槽波数据处理软件进行实验,实验结果表明,将槽波地震联合探测方法引入矿区某矿1223工作面,综合利用透射槽波与反射CT图像重构成果精细解释2条断层在工作面内的展布位置及影响范围,经回采验证,2条断层的解释位置准确,应用效果较理想。

槽波地震探测技术在雨汪煤矿1010201工作面的应用

为保障矿井安全,提高开采效率,需要查明工作面内断层、构造等地质异常区域。槽波地震探测技术作为矿井地球物理探测的重要手段,是探明井下地质异常体的有效方法之一。基于此,该文槽波采用槽波地震探测技术对雨汪煤矿1010201工作面内断层和裂隙带进行探测,并通过CT成像技术对煤层内地质异常区域进行划分,结果发现探测成果与实际揭露情况基本一致,说明槽波地震探测技术在煤矿工作面构造探测应用过程中的效果较好,同时该文探测布置的成果也可以为相近地质条件煤矿提供借鉴。