透射槽波在开滦矿区煤层厚度变化探查中的应用

为研究透射槽波对开滦矿区煤层厚度变化情况的探查效果,在开滦矿区某矿2022工作面两巷侧帮开展透射槽波探测,采用透射槽波振幅衰减系数CT成像方法对工作面进行成像,以圈定工作面内煤层厚度变化区域及其他构造异常。经回采验证,槽波探测圈定的煤层厚度变化区域重合度较高,断层位置解释准确。结果表明,透射槽波适用于开滦矿区的煤层厚度变化探查,探查结果为下一步工作面的安全回采提供了地质依据。     

基于地震槽波透反射联合勘探的断层探测技术研究

为了解决复杂地质条件下井下断层探测技术难题,以观音堂煤矿25050工作面为例,根据工作面煤层赋存不稳定、构造发育等特点,采用地震槽波透反射联合探测方法进行断层探测。经回采验证,探测效果与实际揭露情况一致性较好。     

槽波地震反射法在断裂构造探测中的应用

断裂构造是影响工作面掘进、回采的主要因素之一,如果与底板含水层存在水力联系,还会诱发突水灾害,严重威胁矿井安全。为了探明断裂构造的空间位置,为工作面掘进和水害防治工作等提供指导,采用槽波地震反射法技术探测断层。以义煤公司某矿11100工作面为例,利用槽波地震勘探技术对工作面轨道巷外帮进行反射法勘探,综合预测了断层位置。经钻探验证,实揭断层与预测断层位置一致性较好,最大偏差仅3.5 m。结果表明,槽波地震反射法技术能够准确探测工作面内部或周边发育的构造。     

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。     

基于地震槽波的致灾地质因素探测技术

为了解决致灾地质因素难以准确探测的问题,采用了地震槽波勘探技术对义安矿业11061工作面进行了煤层厚度和断层等致灾地质因素的探测。通过对频散曲线的分析,选取适宜的槽波频率,对槽波波列进行短时傅里叶变换,在频率域内提取槽波旅行时并进行CT成像,获取槽波波速等值线图,将波速与实际揭露的煤层厚度进行拟合后获得煤层等厚线图;通过对槽波射线分布图进行分析,确定工作面内没有落差大于1/2煤厚的断层。通过回采验证,实际回采情况与勘探结果基本一致,矿方根据勘探成果对局部防突措施进行了优化,回采过程中未出现瓦斯异常涌出的情况;根据煤层厚度变化调整了月度生产计划,确保了产量的稳定。     

槽波地震勘探在龙煤新发煤矿中的应用

在煤田的开发中,工作面内的小构造、异常体、煤层厚度变化等是需要解决的关键问题,而槽波探测则为这些问题的解决提供了重要的物探方法~[1]。该文以龙煤新发煤矿为例,论述井下槽波地震勘探技术以其施工方便、受影响因素小、解析精度高等优点,对预先超前探测巷道外未知区域和工作面内地质构造发育情况,对下一工作面和采区的设计、巷道掘进、工作面的回采都具有十分重要的意义。     

透射槽波勘探在矿井小型构造探测中的应用研究

为查明某矿1302工作面内断层等隐伏地质构造的发育情况，确保工作面安全生产，提高开采效率，实现矿井小型构造的精准探测，依据透射槽波勘探的方法原理，通过对该矿1302工作面的实际踏勘，分析相关地质资料后设计合理的观测系统，对该工作面的隐伏地质构造进行探测。结果表明，透射槽波能量层析成像结果可以较精准地反映构造异常在该工作面的延伸发育情况，且回采验证标记异常的区域和实际揭露断层走向基本一致。对工作面内部发育的小型构造，可以通过透射槽波探测技术，布置合理的观测系统，探测出工作面内部隐伏地质构造的发育情况，为精准地了解断层的赋存状况提供依据。     

透射槽波探测技术在同煤塔山矿的应用研究

同煤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；18 m厚煤层槽波主频为80 Hz，埃里相速度为1 000～1 100 m/s，对模型数据进行60～100 Hz的带限滤波，通过成像，槽波可以探测断距为5 m以上的断层；结合回采情况，同煤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。     

透射法槽波地震勘探在煤矿小构造探测中的应用

以晋煤成庄煤矿5308工作面为研究对象,采用透射法槽波地震勘探对工作面进行地质构造超前探测。通过对数据进行采集、处理、解释,探明工作面内各种地质构造及异常体,包括断层、陷落柱、煤层厚度变化、高压带以及高瓦斯带。现场施工表明,槽波地震勘探对探测煤矿小构造及异常体效果较为明显。     

基于槽波的采煤工作面煤厚与断层综合探测技术

针对云顶煤矿11100工作面内部煤厚变化不清和近邻的DF_(12)走向断层位置不明等地质问题,利用槽波速度对煤厚反应敏感等特性,在井下采用槽波透射法和反射法对工作面煤厚和近邻的断层进行综合探测。经验证,煤厚预测准确率达88%,断层位置预测误差小于5 m,有效指导了工作面的改造、回采等。采用地震槽波技术对采煤工作面的煤厚与构造进行综合探测,可以正确指导工作面的安全和高效回采。     

基于三维数值模拟的复杂构造地区槽波精细探测研究

为了查明六家煤矿E1N₄6-7工作面构造分布和煤厚变化情况,保证矿井安全生产,根据E1N₄6-7工作面实际地质特征开展了三维数值模拟工作,在分析工作面槽波及频散特征的基础上开展了工作面透射槽波研究。研究结果表明,采用交错网格有限差分GPU并行法对基于实际地质特征的三维多岩层断裂模型实施弹性波场数值模拟,可揭示落差3 m断层的槽波能量变化;采用“全息采集”方式布设观测系统,可最大限度地接收有效槽波信号。透射槽波探测结果显示,E1N₄6-7工作面共存在3处断层和1处煤厚变薄区,共4处地质异常。工作面回采实际揭露情况与此次槽波探测结果吻合良好,验证了该方法的可靠性。研究为精细探测构造复杂地区的微小断层奠定了基础。     

凌志达15207工作面反射槽波综合探测

反射槽波探测是一种新型的井下物探技术,主要用于探测工作面内断层的发育情况。为有效探测凌志达煤矿15207工作面内异常地质构造的发育情况,开展了反射槽波法探测试验,采用反射槽波成像方法对井下槽波数据进行处理,最终获得了15207工作面内多种异常地质构造的成像结果。实验结果表明:反射槽波能够有效探测断层、陷落柱、挠曲等多种异常地质构造的位置及在工作面内的延展情况。     

地震槽波断层探测观测系统设计和数据解译技术北大核心

为了利用地震槽波勘探技术准确探测断层,根据断层位置和产状的不同,分工作面内部断层探测、外部断层探测和其他情况等概化建立了10种典型观测系统模型;其中,工作面内部断层探测中又按断层在工作面内部位置、断层走向与测线夹角大小和断层落差大小细分为7种类型;分模型阐述了探测方法、炮检点布置和对应的数据解译方法等。以2个典型断层探测工程为例,分析了工作面巷道布置、煤厚、煤层赋存和构造发育情况等测区条件,根据拟探测断层的位置和产状等,对照观测系统模型开展了观测系统设计,在云顶煤矿11160工作面开展了反射法勘探,在观音堂煤矿25050工作面开展了透、反射法联合勘探,经数据解译和成果验证,实揭情况与勘探预测成果较为一致。     

超长工作面隐伏构造探测技术研究

针对晋城矿区超长工作面无法有效探测隐伏构造的难题,对采用槽波探测技术进行了探测研究。结果表明,槽波探测技术可有效探测出超长工作面内陷落柱、破碎区、应力增高区等地质异常区。以某矿5308工作面为研究对象,通过对槽波透射法的观测系统、槽波主频、频散曲线及速度分析,推断出该工作面存在6处异常,包括2处应力增高区,1处陷落柱,1处瓦斯富集区,2处煤层破碎带或断层。随后与已有物探资料、钻探资料及揭露资料进行对比分析,得出槽波探测技术可以有效地解决超长工作面隐伏构造探测难题。     

煤矿薄煤层定向钻孔水害探查技术研究

从保德煤矿水文地质条件出发，研究了矿区奥灰水突水危险性，计算了8号煤层底板安全隔水层厚度和突水系数。采用薄煤层定向钻探工艺对保德煤矿81312工作面胶带运输巷道和81313工作面辅助运输巷道底板以下岩层及10号煤层进行水害及隐伏构造探查，探明了8号煤层底板岩层地质构造及富水性，形成了区域薄煤层定向钻孔水害探查方法。研究表明，利用定向钻孔的一孔多用功能超前预抽10号煤层瓦斯，可为矿区安全开采提供保障。     

坚硬顶板“孤岛”工作面冲击地压综合防治技术研究

根据耿村煤矿12230特殊空间结构体”孤岛“工作面的实际情况,通过理论分析及相同条件下冲击地压事故案例综合分析,判定该工作面冲击危险程度较高,易造成工作面及两巷的冲击,提出控制工作面回采速度、加强工作面上下端头及两巷超前加支护措施和大直径深孔卸压、煤层注水、断底爆破、监测等综合防治冲击地压技术方案。结合防治冲击地压监测数据,通过应力、微震等监测结果分析表明,采取措施后,工作面回采过程中日均微震频次与日均释放能量均有所下降,不规则煤柱影响区域应力得到明显降低,工作面实现了安全回采。     

钱家营近距离煤层群开采的相似模拟研究

结合钱家营煤矿的生产实际,对其近距离煤层群开采的情况进行了相似模拟研究,分析了工作面回采对自身巷道的影响、对其下方煤层工作面巷道的影响,以及下煤层工作面的回采对其自身巷道的二次影响,为近距离煤层群开采各煤层工作面的合理布置提供了参考。     

急倾斜煤层开采及采空区处理

龙湖煤矿二采区一水平开采煤层、断层多、厚度变化大、构造复杂,均为急倾斜薄煤层。该矿曾经尝试了多种的采煤工艺均未成功。回采工艺采用松散的煤支撑顶板,绳锯落煤,工作面无人作业,经过大量的反复试验,取得了较好的效果。     

瓦斯突出工作面极薄煤层开采爆破技术优化研究与应用

金岭煤矿17133采煤工作面开采一₇煤层，为瓦斯突出工作面，工作面高度仅0.8 m，煤层厚度0.3~0.8 m，为极薄煤层，设计采用爆破方式开采。原有爆破设计施工效果不理想，工作面月推进度不足35 m。通过实地调研，结合煤岩体爆破理论及爆破影响因素分析研究，对工作面炮孔起爆顺序、炮孔布置结构和炮孔装药结构进行了技术优化。优化后爆破煤壁整齐，无明显的凹凸现象，爆破效果良好；工作面单进循环提高0.3~0.5 m，月进度提高15~22 m，工作面推进速度明显提高，降低了工人劳动强度，具有良好的经济效益。     

槽波地震勘探延时校正技术的研发与应用

地质构造透明化是我国煤矿智能化开采的基础。随着矿井物探技术的发展,槽波地震勘探备受关注,其中,槽波速度分析是主要处理方法之一。但是,矿用雷管的不确定延迟误差严重影响地震数据初至,如果槽波旅行时拾取出现偏差,极易造成探测结果偏移、误探、漏探。从硬件研发和软件改进两方面开展槽波地震勘探延时校正技术以及延时校正套筒的研发,实现了槽波探测设备与锚杆的对接,可逐炮采集雷管的延迟误差;延时校正流程的改进,实现了逐炮采集到雷管延迟误差在处理软件中的加载和应用。研究应用表明,延时校正技术可有效提高槽波探测准确率,对回采工作面内地质构造的位置圈定和解释具有重要意义。