被动震源进行地震勘探的可行性研究

为研究冲击钻机、打桩机、打夯机以及筑路机等设备工作时产生的震源,对开展工程地震勘探时的利用价值,在东庞矿2093工作面治水钻孔冲击钻进过程中进行了该项实验工作。试验采用WF-1006遥测数字地震仪及CGS-40型加速度检波器,接收排列之间方位角间隔20,°接收道数24道,道距5m,采样率1ms,记录长度2s,最近检波器距钻孔7m。利用SCHRAMM钻机产生的强大振动为被动震源,进行了250m、257m、183m、263m等不同钻井深度,以及与此相对应不同方位角(250°、250°、2302°75)°的地震波接收试验。通过分析其地震记录,判定引发东庞矿矿井突水的陷落柱中心位于治水钻孔西南方向。该结论与三维地震勘探确定的陷落柱位置一致,可见通过选择合理的接收方式及参数,被动震源也能够用于地震勘探。

适于TBM施工的HSP法实时预报技术设计与实现

为实现TBM施工隧道的实时地质预报,以TBM刀盘滚刀破岩震动作为震源的HSP法地质预报技术为基础,通过分析TBM施工工艺与机身结构特点,对HSP系统硬件和软件进行优化设计,使其小型化、自动化和智能化,并搭载于TBM上进行智能控制。在TBM掘进过程中,首先,通过隧道轮廓位置的检波器连续或高频次地采集地震反射波信号;然后,经系统软件对数据的自动处理,实时获取掌子面前方地层反射特征参数图谱;其次,通过智能识别技术完成对不良地质反射界面的有效拾取与判识;最后,实现不良地质的探测。通过对适于TBM施工的HSP法实时预报技术进行优化设计,实时探查前方地层不良地质(体)位置、规模与性质,为TBM的高效施工起到一定的推助作用。

干涉成像在煤矿巷道定位中的应用研究

干涉成像是一种被动源定位方法,经济安全,而且观测系统可以任意排列,灵活性较强。有人员活动及机车作业的巷道是可以激发微弱地震波的被动震源,通过干涉成像对这种地震波进行处理可以定位出巷道的位置。岱庄煤矿实际巷道探测试验表明:干涉成像法对巷道定位有一定的可行性,可以作为巷道探测的一种手段或者辅助手段。

高速列车移动震源地震记录

地球上的环境噪声作为被动震源已被用于地球内部结构研究,在地球科学与工程方面取得了良好的应用效果.随着人类活动频繁加剧,由移动交通工具产生的交通噪声,已经成为一种特别需要关注的环境噪声被动震源.高速运行列车产生的交通噪声,相比其他交通噪声能量强,连续稳定,并且具有可重复性,特别是近十几年来,中国高速铁路发展迅速,形成了覆盖中国大陆的高速铁路网络,为大范围、长期观测高速列车产生的交通噪声并研究其应用提供了基础.我们利用地震勘探检波器,分别采集高速列车运行产生的地震记录以及相同位置无高速列车运行的环境噪声,对地震记录信号以及环境噪声进行了频谱分析以及地震波干涉等处理.频谱分析结果显示,高速列车运行产生的地震信号能量约是环境噪声能量的10~3倍,而地震信号频率成分与高速列车运行速度相关.我们分别对高速列车运行产生的地震信号与环境噪声进行了地震波干涉处理,重建出地震初至波以及续至波信息,经过初步分析,重建的初至波地震波场揭示了地表地震波传播特征,而续至波波场十分复杂.高速列车作为一种移动被动震源产生的地震记录具有应用潜力.