槽波波场分析-马云.ppt

槽波波场分析
报告人:马云

北京欧华联科技有限责任公司

010-82920623
煤炭是我国主要能源之一,为了提高煤炭的产量, 综合机械化是采煤的必由之路。然而在机械化生产中,首先遇到的问题是不能准确地预测回采工作面内有何种地质异常以及准确位置,规模大小,以致造成巨大的经济损失和人员伤亡。仅仅依靠已有的传统物探方法、地质学方法、数学地质统计预测方法、钻探及巷探的手段是不够的,必须寻找一种新的有效的技术方法来解决上述问题,煤矿井下诸多地球物理方法中,槽波地震勘探是矿井物探中最受各国关注、最有发展前景的一种地球物理方法。
槽波地震勘探具有探测距离大、数据量大、精度高、抗电干扰能力强、波形特征较易识别以及最终成果直观的优点。
槽波地震勘探示意图
接收排列
激发排列
工作面布置
采集数据
1、槽波形成地质条件
2、槽波观测方法
3、槽波波场分析
在地质剖面中,煤层是一个典型的低速夹层,在物性上构成一个“波导”层。煤层中激发的能量由于顶底界面的多次全反射被禁锢在煤层中(简称煤层波或槽波)
图1 槽波形成示意图
1、槽波形成地质条件
2、槽波观测方法
、槽波透射法探测
、槽波反射法探测
、槽波超前预报探测
槽波勘探的基本观测方法有两类,透射法和反射法。它们的原理都很简单:由震源在煤层中激发的槽波,沿煤槽传播,如果工作面或巷道前方煤层不连续,槽波就完全或不完全被阻断,反射槽波遇到阻断面时,就将产生反射或部分反射,而透射槽波不能有效地穿过异常体,因此观测不到透射槽波。
2、槽波观测方法

图2 槽波透射勘探示意图
透射法测量中,震源与检波器(排列)布置在不同的巷道内。在一条巷道内激发,在另一条巷道中接收通过采区或盘区的透射槽波。根据透射槽波的有无强弱,尤其是频散特征,来判断震源与接收排列间射线覆盖的扇形区内煤层的连续性。当断层落差大于煤厚时,槽波完全阻断,一般接收不到透射槽波;在落差相当于煤厚30%~70%左右,槽波部分阻断,接收到的透射槽波能量较正常情况下有不同程度的减弱,速度也发生变化,(如图2所示)。目前在厚约1~,最大透射距离可达1000m以上。
图3 透射槽波原始记录
P波
S波
槽波

图4 槽波反射勘探示意图
图5 槽波反射法原始数据
震源与检波器排列布置在同一巷道内,在煤层中激发和接收槽波。如果工作面内煤层连续,没有任何地质异常,则槽波就能传播到对面巷道然后反射回来,被检波器接收,形成巷道反射波,巷道反射波没有应用价值,如果工作面存在断层等地质现象使得煤层出现横向不连续,它就是一个很强的波阻抗分界面,就将产生反射或部分反射。
P波
S波
槽波
图6 超前预报布置图和模拟记录