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煤巷小构造Rayleigh型槽波超前探测数值模拟 被引量:45
1
作者 杨思通 程久龙 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期655-662,共8页
对煤巷小构造地震波场进行了数值模拟研究,分析了层状煤层中地震波的传播特征.研究表明:(1)在煤巷迎头前方煤层内以纵波震源激发的Rayleigh型槽波相对于体波能量较强,波列较长,波速较低.(2)沿煤层传播的Rayleigh型槽波在小构造面上产生R... 对煤巷小构造地震波场进行了数值模拟研究,分析了层状煤层中地震波的传播特征.研究表明:(1)在煤巷迎头前方煤层内以纵波震源激发的Rayleigh型槽波相对于体波能量较强,波列较长,波速较低.(2)沿煤层传播的Rayleigh型槽波在小构造面上产生Rayleigh型槽波反射波,反射Rayleigh型槽波垂直分量相对于水平分量能量较强.沿煤层反向传播的反射Rayleigh型槽波在煤巷迎头面上转换为沿煤巷底板传播的Rayleigh面波.沿煤巷底板可以接收到能量较强的反射Rayleigh型槽波产生的Rayleigh面波,其可以作为超前探测小构造面的特征波.在地震记录上反射Rayleigh型槽波产生的Rayleigh面波波至最迟,在时间域与其他波列时间间隔较大,其垂直分量能量相对于水平分量较强,在地震记录上容易识别.(3)在相同的地质条件下应用反射地震超前探测方法,标志煤巷迎头前方存在小构造面的反射地震波能量较弱,受煤巷顶、底板界面和采煤迎头面的强反射波干扰,在地震记录中难以识别. 展开更多
关键词 煤巷 rayleigh型槽波 rayleigh 数值模拟 超前探测
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含小断层煤层Rayleigh型槽波波场和频散分析 被引量:13
2
作者 乔勇虎 滕吉文 皮娇龙 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4976-4987,共12页
煤层隐伏小断层在煤田地质勘探期间能否查明,是影响煤矿安全生产的主要地质因素.煤层中传播的地震槽波,非常适用于探测煤田异常构造.本文利用谱元法模拟计算了含断层模型Rayleigh型地震槽波的产生、传播过程,对于直达槽波、反射槽波、... 煤层隐伏小断层在煤田地质勘探期间能否查明,是影响煤矿安全生产的主要地质因素.煤层中传播的地震槽波,非常适用于探测煤田异常构造.本文利用谱元法模拟计算了含断层模型Rayleigh型地震槽波的产生、传播过程,对于直达槽波、反射槽波、透射槽波进行了波场特征分析,频散特征分析,频谱特征分析.根据不同小落差断层模型(垂直断距分别为1/4、1/2、3/4、1个煤厚;断层倾角分别为90°、60°、45°),分析了Rayleigh型槽波传播过程中断层对反射槽波、透射槽波能量、频谱的影响效应.基于以上分析,对于小断层模型中的Rayleigh型地震槽波取得了一些规律性认识,并对Rayleigh型地震槽波的勘探应用做了一些探讨. 展开更多
关键词 rayleigh型槽波 谱元法 数值模拟 频散分析 小落差断层
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掘进煤巷采空区Rayleigh型槽波超前探测三维数值模拟研究 被引量:7
3
作者 呼邦兵 朱国维 +2 位作者 刘金锁 钟俊峰 龙波 《煤炭工程》 北大核心 2020年第2期121-125,共5页
不明采空区的存在诱发了多种矿山地质灾害,给煤矿安全生产和生命财产安全带来重大隐患。为了研究煤巷迎头前方存在采空区的条件下槽波地震波场的传播规律,建立了"岩-煤-岩"三层含采空区地质模型并进行了地震超前探测波场数值... 不明采空区的存在诱发了多种矿山地质灾害,给煤矿安全生产和生命财产安全带来重大隐患。为了研究煤巷迎头前方存在采空区的条件下槽波地震波场的传播规律,建立了"岩-煤-岩"三层含采空区地质模型并进行了地震超前探测波场数值模拟,分别对三维地震波场快照和三分量合成地震记录进行分析研究。研究结果表明:在对巷道前方采空区进行地震超前探测时,Rayleigh型槽波可以作为识别巷道迎头前方采空区的有效波;反射Rayleigh型槽波在X、Z分量上信号特征明显、干扰小、能量强、易于识别;Y分量信号可以接收到直达Love型槽波。最终,提出利用Rayleigh型槽波对采空区进行超前探测。 展开更多
关键词 采空区 超前探测 rayleigh型槽波 数值模拟
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Rayleigh型槽波垂直分量探测的应用研究 被引量:6
4
作者 赵朋朋 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期215-220,共6页
在目前的槽波地震勘探中,Love型槽波被广泛应用,从施工和数据处理等环节分析发现,Love型槽波在勘探过程中存在一定的局限性,而Rayleigh型槽波的垂直分量(即z分量)相对于Love型槽波具有一定优势,可以运用于槽波勘探。为了研究Rayleigh型... 在目前的槽波地震勘探中,Love型槽波被广泛应用,从施工和数据处理等环节分析发现,Love型槽波在勘探过程中存在一定的局限性,而Rayleigh型槽波的垂直分量(即z分量)相对于Love型槽波具有一定优势,可以运用于槽波勘探。为了研究Rayleigh型槽波比Love型槽波在勘探中的优越性,利用广义Snell定律并经理论计算证明,Rayleigh型槽波在通常情况下是存在的,基阶Rayleigh型槽波z分量的能量在煤层中央位置最强,且不受接收角度的影响,再通过使用二维数值模拟分析,Rayleigh型槽波在煤层中的传播规律以及能量分布规律,发现基阶的Rayleigh型槽波发育良好,煤层中央位置能量最强,与之前理论分析吻合。最后进行了槽波透射勘探和反射勘探的应用试验,数据处理时运用Rayleigh型槽波的处理方法,取得了良好的探测效果。研究结果表明:Rayleigh型槽波通常都存在,因炸药震源激发的弹性波以P波为主,Rayleigh型槽波z分量能量较Love型槽波更强,所以Rayleigh型槽波更适合槽波勘探,具体表现在勘探施工时相对于Love型槽波具有施工效率高,设备轻便的优势,施工时间可以缩短至之前的1/3甚至1/6;在数据处理阶段免去两分量记录旋转操作,简化了流程提高了处理精度。 展开更多
关键词 rayleigh型槽波 垂直分量 全反射
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Rayleigh型槽波的频散特征及影响因素
5
作者 樊斌 匡伟 《矿山测量》 2020年第5期85-88,95,共5页
为了研究Rayleigh型槽波的频散特征及影响因素,推导了Rayleigh型槽波的频散方程。通过建立不同参数的地层模型,研究煤层厚度变化、煤层速度变化、围岩物性变化等对槽波特征的影响规律。研究结果可为Rayleigh型槽波资料的分析、埃里(Airy... 为了研究Rayleigh型槽波的频散特征及影响因素,推导了Rayleigh型槽波的频散方程。通过建立不同参数的地层模型,研究煤层厚度变化、煤层速度变化、围岩物性变化等对槽波特征的影响规律。研究结果可为Rayleigh型槽波资料的分析、埃里(Airy)相位识别、数据处理提供依据。 展开更多
关键词 rayleigh型槽波 埃里相应 频散特征
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Love型槽波三维地震物理模拟试验研究
6
作者 王盼 程建远 +3 位作者 刘强 胡继武 贾茜 王保利 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3182-3190,共9页
三维槽波地震物理模拟技术一直以来都是超声地震物理模拟的一个难题,国内外开展的相关工作较少。要成功模拟出Love型槽波,需要从槽波波场特征、模型设计浇筑、数据采集系统、固体采集耦合等方面系统考虑。针对三维槽波地震物理模拟成功... 三维槽波地震物理模拟技术一直以来都是超声地震物理模拟的一个难题,国内外开展的相关工作较少。要成功模拟出Love型槽波,需要从槽波波场特征、模型设计浇筑、数据采集系统、固体采集耦合等方面系统考虑。针对三维槽波地震物理模拟成功的关键技术参数分析、发射接收系统关键器件-换能器的性能特征、不同直径换能器组合的激发接收方式、槽波物理模型设计制作以及固体模型数据采集等方面开展试验研究,成功模拟出了特征明显的Love型透射槽波。研究结果表明:①模型设计时煤层厚度不能大于30 mm,但必须大于换能器尺寸的2倍以上,且应与探头激发的波长相当,否则无法成功激发出明显的Love型槽波;②直径1 mm的点状换能器和直径8 mm的平面换能器,在无负载条件下,从能量传输效率、子波幅频特性等方面对比,平面换能器均优于点状换能器;③点状换能器和平面换能器不同组合方式作为激发、接收点,在铝板和有机玻璃板为负载的综合试验情况下,要在现有设备条件下实现三维槽波物理模拟只能采用平面换能器作为接收点,激发源可任意选择;④平面换能器激发接收的Love型槽波信噪比高、艾里相能量强,能清晰分辨模型中断层,而点状换能器激发接收的槽波记录信噪比、艾里相能量较弱,无法识别模型中的构造。 展开更多
关键词 Love 三维地震物理模拟 换能器 频散分析
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Love型槽波物理模拟及对断层的响应研究 被引量:3
7
作者 刘强 胡继武 +2 位作者 王盼 石显新 贾茜 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期116-122,共7页
槽波地震勘探因为具有分辨率高、能量衰减小的特点,在煤矿井下隐伏致灾体的地球物理勘探中已得到了广泛的应用。但现阶段的槽波探测精度尚无法满足矿山智能化的要求。目前,物理模拟多以二维模型条件下的Rayleigh型槽波模拟为主,Love型... 槽波地震勘探因为具有分辨率高、能量衰减小的特点,在煤矿井下隐伏致灾体的地球物理勘探中已得到了广泛的应用。但现阶段的槽波探测精度尚无法满足矿山智能化的要求。目前,物理模拟多以二维模型条件下的Rayleigh型槽波模拟为主,Love型槽波研究较少。为了掌握Love型槽波的传播规律,进行了三维槽波物理模拟中的Love型槽波研究。首先,通过波动方程和频散曲线分析,研究了Love型槽波的波动及质点振动特征;然后以相似性原则为基础,通过构建类比于野外采集的激发、接收、同步装置,搭建了槽波物理模拟平台;随后通过硅橡胶和树脂等材料的配比选择,制作了符合实际地层岩层属性的地震物理模型;最后通过设计的3种典型观测系统,进行槽波超声物理模拟,成功观测到了物理模型中的Love型槽波。通过对煤层和围岩中2条测线的波场记录和频散曲线的对比分析,特别是理论曲线的符合程度进一步验证了模拟的有效性。同时,通过对横穿断层和正常煤层的2条测线Love型槽波波场的对比发现,断层前后波场频率成分发生了以Airy相为分界的明显转换,而且过断层后槽波能量几乎全部被衰减。研究结果将为后续定量、精细化槽波地震勘探提供采集、处理及解释等方法技术的理论支撑。 展开更多
关键词 Love 物理模拟 断层 地震勘探
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楔形煤层中Love型槽波响应规律数值模拟研究
8
作者 梁红波 刘钢 《能源技术与管理》 2023年第5期149-151,共3页
槽波地震勘探技术是识别预测煤层厚度的有效方法,但由于煤矿井下地质条件较为复杂,槽波地震信息解释精度仍亟进一步提高。利用数值模拟技术建立楔形煤层地质模型,并揭示Love型槽波在楔形煤层中的传播特性和响应规律,从而为槽波地震勘探... 槽波地震勘探技术是识别预测煤层厚度的有效方法,但由于煤矿井下地质条件较为复杂,槽波地震信息解释精度仍亟进一步提高。利用数值模拟技术建立楔形煤层地质模型,并揭示Love型槽波在楔形煤层中的传播特性和响应规律,从而为槽波地震勘探技术工程现场实际应用和数据解释提供理论依据。 展开更多
关键词 地震勘探 数值模拟 Love
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煤层Love型槽波数值模拟及其频散特征分析 被引量:48
9
作者 姬广忠 程建远 朱培民 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第6期106-109,共4页
槽波地震是探查采煤工作面内部小断层或其他地质异常中的有效手段,但以往对槽波中蕴含的频散信息利用不足。采用二维高阶交错网格法模拟了煤层槽波的波场发育特征,激发震源采用横波震源,模型边界吸收采用完全匹配层法。从模拟结果可以看... 槽波地震是探查采煤工作面内部小断层或其他地质异常中的有效手段,但以往对槽波中蕴含的频散信息利用不足。采用二维高阶交错网格法模拟了煤层槽波的波场发育特征,激发震源采用横波震源,模型边界吸收采用完全匹配层法。从模拟结果可以看出:与传统槽波理论认识不同,槽波的能量不仅分布在基阶模式,高阶部分的能量也很强,这对于今后的煤矿井下槽波勘探具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 Love 高阶交错网格 有限差分 频散
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0.9m薄煤层SH型槽波频散特征及波形模式 被引量:66
10
作者 杨真 冯涛 WANG Shugang 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期442-449,共8页
在0.9 m薄煤层中使用放炮方法做微震震源的条件,通过对所采集到的薄煤层槽波信号进行分析,发现薄煤层槽波在频域中存在高频和低频两个独立并且不连续的波段.其中高频区大约以2000 Hz为中心,低频域的中心频率约为490 Hz,并且高频域和低... 在0.9 m薄煤层中使用放炮方法做微震震源的条件,通过对所采集到的薄煤层槽波信号进行分析,发现薄煤层槽波在频域中存在高频和低频两个独立并且不连续的波段.其中高频区大约以2000 Hz为中心,低频域的中心频率约为490 Hz,并且高频域和低频域的能量差异不显著.通过时频分析,可以清晰地看到高、低两个频域几乎在同一时刻触发,并且其小波相关系数在这两个域中的分布规律表现出一定的相似性.通过对0.9 m薄煤层槽波频散曲线的理论分析可知,现场观测到的Airy震相的频率及速度和其理论值较为接近.震源置于煤层中心,且炸药能量对顶底板的扰动,对第二阶对称波形模式下槽波高频部分的形成起着关键作用.在这一对称高阶波形模式下槽波的波速基本上和煤层顶底板中S波的波速一致.由于这两个触发的波形模式在时间域中具有相似的特征,建议在高频域和低频域同时发育较好的薄煤层槽波勘探中,可以采用在同一时间域中高低频相结合的方法提高利用槽波勘探分析的效果. 展开更多
关键词 薄煤层 SH 能谱 频散 时频分析 形模式
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煤层中瑞利型槽波的频散特性 被引量:25
11
作者 杨小慧 李德春 于鹏飞 《物探与化探》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期750-752,共3页
频散是槽波的最大的特征,基于此推导三层对称模型的瑞利型槽波的频散特征方程并绘制出频散曲线,对频散曲线进行研究,讨论地层参数与埃里相频率的关系(影响频散的因素)。通过研究表明,利用已知频散曲线可以进行地层厚度、速度等参数的反... 频散是槽波的最大的特征,基于此推导三层对称模型的瑞利型槽波的频散特征方程并绘制出频散曲线,对频散曲线进行研究,讨论地层参数与埃里相频率的关系(影响频散的因素)。通过研究表明,利用已知频散曲线可以进行地层厚度、速度等参数的反演和估算。 展开更多
关键词 瑞利 频散曲线 埃里相频率 煤层
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基于时频域极化滤波的勒夫型槽波提取 被引量:9
12
作者 冯磊 董郑 +1 位作者 周明奂 余为维 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期103-108,共6页
矿井槽波地震勘探数据中,含有多种类型地震波,包括线性极化的纵波、横波、勒夫型槽波和椭圆极化的瑞利型槽波。由于槽波频散现象严重,不同类型槽波互相重叠,在地震记录上难以区分,合理地进行波场分离是槽波数据处理的重要环节。根据不... 矿井槽波地震勘探数据中,含有多种类型地震波,包括线性极化的纵波、横波、勒夫型槽波和椭圆极化的瑞利型槽波。由于槽波频散现象严重,不同类型槽波互相重叠,在地震记录上难以区分,合理地进行波场分离是槽波数据处理的重要环节。根据不同类型槽波振动极化特征,提出基于S变换的时频域自适应协方差矩阵极化滤波方法;在时频域中,针对槽波水平双分量信号建立自适应协方差矩阵;利用矩阵对应特征值和特征向量,计算椭圆率和方位角参数来描述槽波极化振动特征;依据极化参数建立极化滤波函数,对槽波地震信号进行波场分离。经过理论合成信号和实际数据测试表明,该方法可以有效地从槽波地震记录中提取出勒夫型槽波,避免其它类型地震波在槽波数据处理过程中产生的干扰,为槽波地震勘探数据处理提供新的技术手段。 展开更多
关键词 极化 时频 勒夫 瑞利
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拉夫型槽波的有限差分合成 被引量:14
13
作者 潘冬明 刘天放 《中国煤田地质》 1990年第2期54-59,共6页
采煤机械化的发展,降低了回采工作面对地质干扰的适应性。工作面前方地质干扰的出现,打乱了正常的采掘计划,增加了冒顶、瓦斯突出和突水的危险。实践证明:槽波地震勘探是探测工作面前方地质干扰的有效方法。
关键词 煤矿 采煤工作面 拉夫 地震勘探 有限差分
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基于Love型槽波频散特性的工作面煤厚解释方法 被引量:5
14
作者 路拓 侯恩科 +2 位作者 牛超 任邓君 张博 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2992-3000,共9页
利用槽波频散特性反演煤厚是工作面煤厚解释的方法之一,然而槽波传播路径上煤厚线性或非线性变化情况下,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。通过三维数值模拟和工作面现场试验研究了煤厚变化模型的Love型... 利用槽波频散特性反演煤厚是工作面煤厚解释的方法之一,然而槽波传播路径上煤厚线性或非线性变化情况下,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。通过三维数值模拟和工作面现场试验研究了煤厚变化模型的Love型槽波频散特征:槽波形成后向厚煤区传播过程中频率变化小,能量衰减慢;而向薄煤区传播过程中槽波的能量快速衰减,主频向高频方向移动,且槽波的高频成分占比增大。厚煤区槽波的频散在频率上被压缩,随着接收点煤层厚度的减小,基阶Love型槽波的频散在频率上被拉伸,且埃里相的频率向高频移动,埃里相的群速度显著升高。选取了煤厚变化在1.55~8.09 m的工作面进行槽波勘探试验,对实际槽波地震记录开展了带宽为50 Hz的4个不同频段的宽频滤波,结果表明煤厚变化对低频段的Love型槽波速度影响较大,随着频率的升高,不同煤厚的槽波群速度差异减小。120~170 Hz频段的槽波群速度对该工作面煤层厚度有较大的响应区间,又兼顾了整个工作面槽波的发育。对该频段Love型槽波群速度进行了层析成像,采用三阶多项式拟合了巷道实际揭露煤厚与Love槽波群速度的相关关系,并以此反演了工作面的煤厚分布。在煤层厚度为4~6 m时,该频段Love型槽波群速度差异较小,对煤层厚度的分辨能力有所降低。因此,后续还需开展对槽波频段和频带宽度的精细研究来提高煤厚解释的精度。 展开更多
关键词 煤层厚度 Love 频散 群速度 宽频滤
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典型含煤模型Love型槽波的频散特征分析 被引量:53
15
作者 程建远 姬广忠 朱培民 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期67-72,共6页
为了研究不同地质条件下煤层Love型槽波的频散特征,设计了4种典型二维地震地质模型,即围岩不变而煤厚变化(3,5,10,15和20 m)模型,围岩变化(高速围岩与低速围岩)而煤厚不变(10 m)模型,煤层含有断层(煤厚10 m、断层落差5 m)模型和10 m煤... 为了研究不同地质条件下煤层Love型槽波的频散特征,设计了4种典型二维地震地质模型,即围岩不变而煤厚变化(3,5,10,15和20 m)模型,围岩变化(高速围岩与低速围岩)而煤厚不变(10 m)模型,煤层含有断层(煤厚10 m、断层落差5 m)模型和10 m煤层中夹有5 m×5 m、5 m×10 m、5 m×20 m、5 m×50 m砂体模型等;采用SH波波动方程,对上述模型进行了数值模拟,分析了Love型槽波的波场特征,并对正演记录进行了傅里叶变换,计算得到槽波频散图。结果表明:煤厚变化主要影响Love型槽波各阶模式频散曲线的能量分布,上下围岩中最小横波速度控制频散曲线的上限,砂体使频散曲线发散,断层对槽波频散影响较小。 展开更多
关键词 煤层模 Love 频散特征 高阶模式
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黏弹煤层介质断层构造槽波响应特征分析 被引量:2
16
作者 焦文杰 姬广忠 +1 位作者 唐学武 刘振明 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第1期154-160,共7页
隐伏断层是影响工作面透明化建设、煤矿智能化发展的重要地质因素之一,槽波地震勘探是目前探测断层的常用方法。目前,槽波理论研究主要基于煤层弹性各向同性条件,但煤层是由有机物质和无机物质组成的层状沉积岩体,具有较强的黏弹性。基... 隐伏断层是影响工作面透明化建设、煤矿智能化发展的重要地质因素之一,槽波地震勘探是目前探测断层的常用方法。目前,槽波理论研究主要基于煤层弹性各向同性条件,但煤层是由有机物质和无机物质组成的层状沉积岩体,具有较强的黏弹性。基于Kelvin-Voigt黏弹性理论,采用三维交错网格高阶有限差分法,边界吸收采用PML吸收边界算法,研究了煤层黏弹性和断层断距对槽波传播的影响。结果表明:黏弹介质煤层中地震波能量衰减增强,高频部分能量衰减严重,黏弹介质更加接近实际煤层的衰减特性;槽波遇到断层后,z分量高阶Rayleigh槽波发生透射和绕射现象,产生了新的转换波组基阶与高阶Rayleigh槽波;煤层的横波品质因子Qs=50时,基阶槽波具有明显的频散曲线形状,Qs衰减至10时,高阶Rayleigh槽波仍有清晰记录,槽波能量峰值向低频移动;随着断层断距的增大,绕射和透射作用逐渐增强,转换波组能量逐渐增大,断层后z分量的转换波组能量逐渐增强,槽波能量峰值向高频移动。 展开更多
关键词 黏弹煤层 交错网格高阶有限差分 响应特征 断层 高阶rayleigh
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Love型槽波的基本特性研究 被引量:22
17
作者 钱建伟 李德春 《中国煤炭地质》 2013年第9期52-54,共3页
以三层对称地层模型为例,求解Love型槽波频散方程,并根据该模型参数绘制了Love型槽波频散曲线,以及振幅深度分布方程。在此基础上分析了Love型槽波在煤层中的能量分布规律与煤层对Love型槽波的滤波特性。研究表明:Love型槽波具有频散特... 以三层对称地层模型为例,求解Love型槽波频散方程,并根据该模型参数绘制了Love型槽波频散曲线,以及振幅深度分布方程。在此基础上分析了Love型槽波在煤层中的能量分布规律与煤层对Love型槽波的滤波特性。研究表明:Love型槽波具有频散特性,传播速度随频率发生变化,且在煤层中能量分布不均匀,煤层中心能量最强;煤层对Love型槽波的滤波作用类似于高通滤波器。 展开更多
关键词 地震勘探 Love 频散特性 振幅深度分布 特性
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超声Lamb波与薄板中槽型缺陷相互作用的数值模拟 被引量:2
18
作者 郑海超 朱新杰 邓明晰 《后勤工程学院学报》 2017年第2期69-75,81,共8页
为探讨超声Lamb波在有缺陷薄板结构中的传播机制,在理论分析的基础上,运用有限元数值模拟方法,对薄板结构中Lamb波与槽型缺陷的相互作用规律进行研究。数值仿真结果显示:当对称激励源的驱动频率小于Lamb波A1模态的截止频率,板中只存在S... 为探讨超声Lamb波在有缺陷薄板结构中的传播机制,在理论分析的基础上,运用有限元数值模拟方法,对薄板结构中Lamb波与槽型缺陷的相互作用规律进行研究。数值仿真结果显示:当对称激励源的驱动频率小于Lamb波A1模态的截止频率,板中只存在S0模态,由于槽型缺陷的存在破坏了薄板结构的几何对称性,将发生模态转换而产生A0模态;当改变槽型缺陷的宽度和深度,发现S0模态的反射比率η_S对槽型缺陷深度变化比较敏感,而A0模态的反射比率η_A对槽型缺陷宽度变化比较敏感,且Lamb波在缺陷处的模态转换比率与激发频率呈现单调增加关系。 展开更多
关键词 薄板结构 LAMB 缺陷 有限元模拟
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地震槽波的数学-物理模拟初探 被引量:17
19
作者 皮娇龙 滕吉文 刘有山 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2481-2493,共13页
针对地震槽波在低速层的传播特性,开展了煤层内地震槽波勘探的数值模拟和物理模拟研究的初探工作.在数值模拟研究方面,采用交错网格有限差分法对煤层中的地震槽波进行三分量全波场模拟.基于波场快照和人工合成地震记录研究了不同模型中... 针对地震槽波在低速层的传播特性,开展了煤层内地震槽波勘探的数值模拟和物理模拟研究的初探工作.在数值模拟研究方面,采用交错网格有限差分法对煤层中的地震槽波进行三分量全波场模拟.基于波场快照和人工合成地震记录研究了不同模型中的波场特征和各种波型的传播规律.在物理模拟方面,通过选用不同配比的环氧树脂和硅橡胶类材料构建地震槽波物理模型,利用透射法和反射法观测系统获得了清晰的地震槽波记录以研究槽波的地震学特征.研究表明,在煤层内槽波的地震波场中,Love型槽波的能量小于Rayleigh型槽波的SV分量,大于Rayleigh型槽波的SH分量.相对于Love型槽波和Rayleigh型槽波的SH分量,Rayleigh型槽波的SV分量在围岩中的泄露能量较强.在煤层界面附近的围岩中,地震波仍以槽波形式传播,随着距离的增加能量逐渐衰减.随着煤层变薄,煤层槽波主频向高频方向移动,频散现象增强,传播速度增大. 展开更多
关键词 rayleigh型槽波 Love 交错网格有限差分法 数值模拟 物理模拟
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SH型槽波反射波在“岩—煤—岩”结构中的数据处理系统研究
20
作者 宋保陵 满立新 +1 位作者 刘献科 胡学辉 《能源与环保》 2017年第7期143-147,共5页
针对SH型槽波反射波在"岩—煤—岩"结构中的数据处理系统不成熟、精确度不高等问题,采用Microsoft Visual Studio 2010平台,对数据处理系统进行深入研究。通过对煤层中所特有的槽波及其特性进行研究,给出了槽波的数学模型,提... 针对SH型槽波反射波在"岩—煤—岩"结构中的数据处理系统不成熟、精确度不高等问题,采用Microsoft Visual Studio 2010平台,对数据处理系统进行深入研究。通过对煤层中所特有的槽波及其特性进行研究,给出了槽波的数学模型,提出在反射波中提取槽波,利用槽波进行矿井超前探测的理论,通过优化井下观测系统布置、改进绕射叠加扫描偏移算法,形成偏移剖面。研究结果表明,利用槽波独特的特性可以准确地分离出有效反射槽波,探测距离得到大幅提升,同时利用绕射叠加偏移成像系统可以有效地解决反射波归位问题、消除了虚像,矿井槽波超前探技术的逐步完善,提高了采空边界、断层的探测精度,提高对掘进前方隐伏地质灾害预报的准确率,确保矿井安全掘进。 展开更多
关键词 SH 反射 “岩—煤—岩” MICROSOFT VISUAL STUDIO 2010平台 数据处理系统
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