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年月COALGEOLOGYOFCHINA

doi:.1674-
文章编号
:1674-1803(2021)05-0076-03
槽波勘探技术在厚煤层构造探测中的应用
高国芹
中国煤炭地质总局水文地质局第一水文地质队河北邯郸
(,056004)
摘要:带压开采的煤矿工作面内发育的地质构造直接影响了工作面的安全高效回采因此在回采前对工作面内
,
地质构造发育情况进行准确的预测预报尤为重要针对带压开采工作面内较厚煤层地质构造探查的问题以鄂尔
。,
多斯某煤矿工作面为例探讨了在不同观测系统下槽波的观测精度问题
,。
关键词:槽波勘探观测系统厚煤层构造
;;;
中图分类号:文献标识码:

ApplicationofInseamSeismicinThickCoalStructureProspecting
-
GaoGuoqin
(TheFirstHydrogeologicalExplorationTeam,HydrogeologicalExplorationBureau,CNACG,Handan,Hebei056004)
Abstract
:Coalmineworkingfacedevelopedgeologicalstructurecanimmediatelyimpactworkingfacesafeandefficientwinningduring
-
-
pectingissue,takingacoalmineworkingfaceintheOrdosBasinasanexamplehasdiscussedobservationaccuracyissueofin-seam
waveunderdifferentfieldsetups.
Keywords
:in-seamseismicprospecting;fieldsetup;thickcoal;structure
岩石简称煤槽中如图所示槽波地震勘探就
0引言(),1。
是利用在煤层中激发和传播的导波以探查煤层不
随着采煤技术的发展现今煤矿采宽超过,
,200m连续性的一种地球物理方法[4]
的工作面越来越常见回采前对隐伏地质构造的探。
,
查工作愈发重要[1]准格尔煤田北部带压开采区
。
域内断层及陷落柱发育程度较高使得该区域防治
,
水形势极为严峻本文以鄂尔多斯某煤矿工
。F6206
作面为例对不同观测系统下槽波的观测精度问题
,
进行探讨为进一步提高槽波勘探的分辨率和精度
,
奠定了基础图1槽波形成示意图
。
1槽波地震勘探原理Figure1Schematicdiagramofin-seamwaveformation
槽波地震勘探技术是矿井地球物理勘探方法中
较为行之有效的方法之一[2]它具有探测距离大探的基本观测方法有两类透射法与反射法
。、:。
精度高抗电干扰能力强波形特征较易识别以及最它们的原理都很简单由震源在煤层中激发的槽
、、。
终成果直观的优点[3]波沿煤槽传播如果工作面或巷道前方煤层不连
。,。
在地质剖面中煤层是一个典型的低速夹层在续波导就完全或不完全阻断槽波遇到这些阻断面
,,,,
物理上构成一个波导煤层中激发的部分能量时就将产生反射或部分反射因此槽波不能有效
“”。,。,
由于顶底界面的多次全反射被禁锢在煤层及邻近的地透过异常体形成正常的透射槽波或者观测不到
,
透射槽波
。
透射法图测量中震源与检波器排列布
作者简介:高国芹女内蒙古赤峰人高级工程师从事水(2),()
(1969—),,,,置在不同的巷道内在一条巷道内激发在另一条
文物探和工程技术管理工作
。。,
收稿日期:巷道中接收通过采区或盘区的透射槽波根据透射
2020-11-18。
责任编辑:樊小舟槽波的有无或强弱来判断震源与接收排列间射线
,
洲///哆底板项板煤:反茹透射炮点。粗啊全&射全反射万方数据
期高国芹:槽波勘探技术在厚煤层构造探测中的应用
577
覆盖的扇形区内煤层的连续性当断层落差大于煤接收点记录进行文头编辑道数据编辑二
。(CGP),、、
厚时煤层波导完全阻断一般接收不到透射槽波次采样噪声剔除频谱分析初至识取等处理过程
,,;、、、。
在落差相当于煤厚煤层波导部分阻断本次槽波的数据处理采用网格单元的
30%~70%,,×
接收到的透射槽波能量较正常情况下有不同程度的划分[7-9]
。
减弱有时速度也发生变化目前在厚的
,。1~
中厚煤层中最大透射距离可达以上[5]
,1000m。
图2透射槽波勘探示意图
Figure2Schematicdiagramoftransmittedin-seam
waveprospecting图3607炮槽波能量异常区域
S
Figure3S607shotin-seamwaveenergyanomalouszone
2实例分析
本次槽波的反演采用特征值反演方法该方法
。
是对单炮记录上槽波进行识别和能量计算根据每
鄂尔多斯某煤矿工作面走向长度为,
F6206道地震记录上槽波的有无及能量大小来赋予不同
倾向长度为工作面开采太原组、
,,的特征值通过网格划分计算出工作面内不同网格
煤层工作面总体呈东高西低煤层底板所承受的。
6#,,内槽波的传播情况从而分析工作面内构造发育的
最大水压为同时该工作面运输顺槽掘进,
,情况[10]
中在处揭露断层落差根据出水水质化。
322m,10m,根据目前主流的观测系统布置方式如单边放
验情况可初步判断沟通灰岩水综上所述该工作
,。,炮炮点距采集等观测方式进行了炮点数据的
面存在奥陶系灰岩突水的威胁、20m
。抽取并统一通过特征值反演方法得到了如图所
槽波勘探观测系统,4

本次槽波勘探采用透射法施工图炮点及,4a4b
(3),炮记录抽取运输顺槽单巷放炮记录以炮点
检波点分布于运输顺槽辅运顺槽及切眼内目前,,20m
、。距抽取两巷炮点记录以及未做抽取的炮点记录的特
传统的槽波勘探常采用炮点距检波点距
征值层析成像图[11-13]图中横坐标为巷道内的
30m,20mCT。
进行施工本次勘探为达到研究不同炮点检波点距测点编号纵坐标为采面宽度图中虚线所圈定的绿
。,,
及单边与双边放炮对勘探效果影响的目的我们以白色区域代表了低特征值的槽波能量异常区域
,-。
炮点距及检波点距的布置方式进行了高通过对比图与图中不同单巷放炮的成
10m10m1)4a4b
密度的数据采集工作整个工作面槽波地震勘探共果图可以看出地质异常的主体范围基本一致但也
,,,
采集槽波有效数据炮检波点布设道槽存在较大的差异性产生这种差异性的原因可能
483,434。。:
波仪采用存储式无缆遥测地震仪采样间一是现场巷道条件的差异性二是不同区域覆盖次
(YTZ-3),,
隔记录长度每炮炸药量为每个数分布的不均匀性所致同时从该试验可以直观的
,2s,,。
炮点激发所有接收点均接收数据[6]看出理论上单边加密放炮即可以取代双边放炮的检
,。,
后期以固定间隔抽取单数或双数单边或双边炮互换理论在实际生产中会受环境地质条件等因素
、、
的炮点记录进行反演解释工作达到研究不同观测的影响形成多余的虚假异常区其可行性有待商榷
,,。
系统下槽波勘探精度的目的通过对比图图及图中单边与双边
。2)4a、4b4d

,
槽波数据的处理主要有对各个单炮记录进行抽更高异常区的圈定更为精准这也得益于双边放炮
,,
道集重排使井下记录转换成共炮点记录共所形成的高覆盖次数及双边放炮的高纠错能力
,(CSP)、。
万方数据
/’。一㈡。\\\心’、、\/;璕【\/,、、ⅰⅰⅰⅰⅲしⅰ籖邮瘴恢檬疽馔鄄芰恳斐G、、。、、\\;:··
中国煤炭地质第卷
7833
图4不同观测系统下的槽波勘探成像
CT
Figure4In-seamseismicprospectingCTimagingunderdifferentfieldsetups
钱建伟李德春型槽波的基本特性研究中国煤炭地
通过对比图及图中不同炮间距双边放[3],.Love[J].
3)4c4d质
炮的成果图可以看出上述两种装置的异常范围较,2013,25(9):52-54.
,王文德赵炯胡继武弹性波技术及应用煤田地质与勘
为接近但炮间距所得成果分辨率明显低于[4],,.CT[J].
探
,20m,1996(5):57-60.
炮间距因此推测高密度的炮间距布置对于大左德堃马超群李新田等槽波地震法探测煤层的不连续构造
10m,[5],,,.
采宽煤层厚的的工作面具有较为重要的作用煤炭科学技术
、。[J].,1986(3):18-22,61.
程建远江浩姬广忠等基于节点式地震仪的煤矿井下槽波地
3结语[6],,,.
震勘探技术煤炭科学技术
[J].,2015,43(2):25-28.
通过对不同炮点检波点距及单边与双边放炮对段天柱透射槽波层析成像在煤矿工作面隐伏构造探测中的应
[7].
勘探成果的影响程度的试验研究可以发现用矿业安全与环保
,:[J].,2018(2:)68-71.
理论可行的检炮互换理论在实际生产中的王保利张唤兰张庆庆型槽波透射记录的频域合成算法
[8],,.Love
1)中国煤炭地质
应用效果仍有待商榷[J].,2016,28(6):73-77.
。姬广忠杨建华张广学等槽波振幅衰减系数成像技术应
在煤层厚度大采宽大的工作面要取得较好[9],,,.CT
2)、用中国煤炭地质
[J].,2015,27(9):75-78.
的勘探效果减小炮间距进而增加覆盖次数是一种姬广忠程建远胡继武等槽波衰减系数成像方法及其应用
,,[10],,,.
行之有效的方法煤炭学报
。[J].,2014(S2):471-475.
姬广忠程建远朱培民等煤矿井下槽波三维数值模拟及频
参考文献:[11],,,.
散分析地球物理学报
王伟高星李松营等槽波层析成像方法在煤田勘探中的应[J].,2012,55(2):645-654.
[1],,,.王辉常旭高峰井间地震波衰减成像的几种方法地球物
用以河南义马矿区为例地球物理学报[12],,.[J].
———[J].,2012(3):1054理学进展
,2001,16(1):104-109.
-
李建政王季晋城天地王坡煤矿工作面透射槽波探测[13],,.[J].
[2],.3204科学通报
中国煤炭地质,2000(4):416-420.
[J].,2014,26(6):56-59.
万方数据
辉耸渌巢鄣ハ锓排炮距凰锓排炮距凰锓排炮距特、痬鲁\入