煤层Love型槽波数值模拟及其频散特征分析

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。     

黏弹TI煤层介质3层模型Love槽波频散与衰减特征

煤层是典型的黏弹各向异性介质,将黏弹性和各向异性两种性质结合起来的槽波研究较少。以弱各向异性煤层为研究对象,应用Thomsen等效介质理论,采用Kelvin-Voigt黏弹性模型,研究了黏弹TI(Transverse Isotropy)介质3层水平层状模型Love槽波频散与衰减特征;推导了3层水平介质的Love槽波频散方程解,可以计算品质因子随频率变化的情况;分析了各向异性参数γ、煤层横波品质因子Qs值变化及煤层Qs随频率变化对Love槽波频散、品质因子和衰减曲线的影响;模拟了煤层Qs=10和Qs=20时三维槽波波场传播过程。结果表明:TI介质和各向同性介质的槽波品质因子和衰减系数基阶曲线差别小,各向异性参数γ对Love槽波品质因子和衰减系数影响较小;煤层Qs对Love槽波频散曲线影响很小,主要影响槽波品质因子和衰减系数曲线,煤层Qs=10时槽波衰减系数值比Qs=20和30时大很多;目前煤层Qs在0～1 000 Hz内是否随频率变化尚无定论,假设煤层Qs随频率线性减小,各阶槽波品质因子曲线低频部分差异很小,高频部分差异变大,当Qs减小到10时,槽波衰减系数随频率增长很快;对于三维槽波波...     

基于槽波透射法的采煤工作面煤厚解释技术

为了探测采煤工作面的煤层厚度,选用适宜频率将在采煤工作面透射法采集的Love型槽波进行波速CT层析成像,根据波速与煤厚的负相关关系以及不同煤厚的基阶振型槽波频散曲线,结合巷道揭露煤厚以确定不同波速所对应的煤厚变化,最后将波速等值线图转化为煤厚等值线图。采用该技术在义马矿区开展了多次煤层厚度探测试验,选用185 Hz频率进行槽波速度CT层析成像,将波速1 250 m/s预测为1.5 m煤厚的等值线,共圈出5处煤厚小于1.5 m的薄煤区;根据改造巷与回采验证,预测准确率达84%,很好地指导了煤矿的安全高效生产。     

煤矿井下巷道槽波的频散特性研究

为了分析实际接收的槽波信息,真实反演地质条件,采用Matlab数学模拟软件,对影响煤矿井下槽波频散特性影响因素,底板岩层横波速度、煤层横波速度、煤的密度、顶底板岩层密度、煤层厚度等对频散曲线的影响程度进行了研究。研究得出:煤层的横波速度对煤矿井下槽波频散特性的影响最大,埃里相位的速度与煤层的横波速度密切相关,煤层的横波速度越高,埃里相位的速度也越高;围岩和煤层密度对勒夫型槽波的频散特性影响最低,因此在实际探测时,可以忽略围岩和煤层密度对频散特性的影响,为煤矿安全掘进回采提供科学依据,确保矿井的安全生产。     

成层介质中Love波相速度频散曲线计算的比较

根据基岩弹性半空间上水平成层覆盖土层Love波相速度频散曲线计算方法 ,编写了Fortran程序 ,计算了日本的两个实际工程场地的Love波频曲线 ,并与文献 [4 ]的计算结果进行了对比 ,验证了本文所编写的程序。     

黏弹煤层介质断层构造槽波响应特征分析

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。     

极不稳定煤层槽波地震勘探技术

为解决极不稳定煤层工作面因煤厚变化不清,造成大量巷道报废而导致盲目改造,使生产效率低下等技术难题,选用井下槽波地震勘探透射法,基于特定频率下Love型槽波速度与煤厚的关系,通过频散分析、拾取波速、CT成像等数据处理手段,预测工作面内部煤厚变化,圈出了厚度小于1.5 m薄煤层范围,经探巷及回采验证了其准确性。     

岔河井田煤层灰、硫特征分析

分析了岔河井田煤层灰分、硫分的变化原因和分布特点,分析结果表明,该区煤层灰分与硫分有一定的相关性,其灰分、硫分变化与聚煤环境有明显的关系.     

土层中Love波弥散特性

利用有限单元法及解析法建立和求解了土中Love波特征方程以及位移计算公式。计算结果表明,这一计算方法比纯解析法优越,可以用来分的均质和非均质中Love波弥散特性。     

内蒙古白音乌拉煤田巴彦花组煤质特征

论述了内蒙古白音乌拉煤田巴彦芒来矿区巴彦花组的煤质特征及用途,指出了该矿区适合建设大型露天煤矿。该区煤为中灰分、低-中高硫分、高热值褐煤。该煤的挥发分高,化学反应性高,燃烧时速度快,反应充分,是很好的动力燃料,适用于火力发电。     

陕西主要煤田的煤质特性及利用方向

分析了陕西省主要煤田的煤质特性及利用方向,指出了神府煤在煤的气化、煤的液化方面有特别的优势。     

国有大型煤炭企业循环经济典型模式解析

论文首先描述了国有大型煤炭企业发展循环经济的四种典型模式,即西山模式、同煤模式、兖矿模式和抚矿模式。从改善开采加工工艺、废物资源化综合治理、矿区生态环境修复、构建循环经济产业链和创建循环经济生态园五方面解析了诸模式的共性。并指出其特性因素,表现为开发共伴生资源,利用自身技术优势,扩张发展循环经济的主体,开发地热资源等。最后得出结论,煤炭企业发展循环经济有规律可循,但须根据自身特点构建发展模式。     

MG300BW型薄煤层采煤机结构特点及试验分析

通过对MG30 0BW型薄煤层采煤机的参数、结构设计原理进行分析 ,论述在薄煤层开采中的发展前景。     

煤特征放热强度的实验研究

通过煤自燃程序升温实验,测定出煤体的耗氧速度、CO和CO2的产生率,采用键能平衡法推算煤体的最大和最小放热强度,并通过与相关大型煤自然发火实验结果的关联分析,建立了煤体实际放热强度与最大和最小放热强度的函数关系,提出了表征煤体低温氧化放热性且仅与煤体破碎程度和氧气浓度有关的综合指标——特征放热强度.然后根据不同粒度和入口氧气浓度不同条件下程序升温实验的结果分析,得出表征煤体自燃性的强弱——煤体特征放热强度与粒度和入口氧气浓度的实验关系式,从而为定量判定不同条件下煤体自燃性的大小提供理论依据.     

鹤岗煤田煤层气赋存规律

鹤岗煤田主要含煤地层为上侏罗统石头河子组 ,总厚度 730～ 1310m含煤 40余层 ,可采和局部可采36层 ,含煤总厚度 2 9 46～ 85 80m。含煤系数 4 0 %～ 6 5 % ,矿区煤层埋深 2 0 0 0m以浅煤层气含量大于 4m3 /t。至保有储量界线范围内 ,煤层储量可达 40 8亿t,外围预测煤炭储量达 8 1亿t。煤类以气煤为主。煤层气含量南山、新一、兴安台矿平均值为 13m3 /t。经计算煤层气资源量达 6 31亿m3 ,因此 ,从煤层气赋存特征入手 ,深入研究本区煤层气赋存规律 ,对煤层气评价及勘探开发具有一定的意义。