煤层厚度变化的透射槽波探测技术

为解决工作面内煤层厚度变化对煤矿采掘部署、生产计划、采出率的影响问题,首先分析了煤层厚度变化的地质原因及主要探测手段;其次,在介绍槽波探测理论的基础上,采用3D正演模拟方法对工作面内部煤层厚度变化情况进行了研究,证明了透射槽波探测煤层厚度的可行性;最后,采用透射槽波探测技术对黄陵某矿工作面内部煤层厚度变化情况进行了探测,查明了工作面煤层厚度变化情况。探测结果表明透射槽波探测技术能够有效探查工作面内部的煤层厚度变化,为矿井安全开采提供有效技术支撑。     

槽波地震勘探技术在平煤股份十一矿的应用

随着平顶山矿区采掘活动越来越向深部延伸,根据平顶山矿区实际揭露情况,深部区域地质构造相对发育,且目前大部分采面采用大采长工作面,槽波勘探因其准确率高、探测长度大等特点,正成为最受欢迎的探查隐伏构造的物探方法之一。本次在平煤股份十一矿己16-17-24100工作面开展了槽波透射法及槽波反射法应用,获得工作面槽波能量成像以及反射成像剖面,并对结果进行解释与生产验证。应用结果表明,槽波探测技术给工作面的布置和回采提供了地质依据。     

基于透射槽波的煤矿陷落柱探测方法

煤矿陷落柱是影响矿井工作面回采及安全生产重要因素之一,在对透射槽波探测原理及数据采集模式系统论述的基础上,总结提炼了透射槽波数据处理中的几项关键技术,结合山西天地王坡煤业有限公司3204工作面陷落柱探测成果探采对比研究表明,陷落柱对透射槽波的衰减作用明显,透射槽波CT成像结果能够准确圈定陷落柱位置,透射槽波是探测工作面内部陷落柱的有效手段。     

基于透射槽波的工作面煤层厚度高精度反演方法

矿井地质条件复杂,煤岩体的非均质性和各向异性、煤层结构和煤岩层组合特征、以及巷道条件导致炮检点环境的差异,均会影响槽波的形成及传播,使实际槽波传播特征与理论"岩-煤-岩"模型差别甚远,增加了透射槽波方法反演煤层厚度的准确性和难度。为提高煤矿井下采煤工作面煤层厚度变化的预测精度,提出了基于槽波频散理论和分频处理技术反演煤层厚度变化的方法,通过理论情况下Love型槽波传播规律建立了不同频率下槽波群速度与煤层厚度的关系,采用窄带滤波方法分析了成像频带对反演精度的影响,提出了层析成像频带优选策略,提高了群速度反演煤层厚度的精度;将该方法应用于陕西铜川焦平矿区2408工作面煤层厚度探测,该工作面平均煤层厚度7.6 m,选择50～80 Hz的频率区间对层析成像频带进行研究,定义了煤层厚度采样点与槽波群速度的分类关系,利用87个巷道采样点评价了各成像频段对群速度和反演煤层厚度的影响,优选60～75 Hz频带的成像群速度与巷道采样点和回采揭露点的相关性分别为81.6%和85.1%;将优选频带反演的煤层厚度与回采前后181个实际煤层厚度数据进行误差分析,煤层厚度预测误差绝对值小于0.40 m(误差小于5...     

地质构造复杂区域开采槽波物探技术探索与应用

白坪煤业公司21071工作面回采受北部箕F₈₇断层及白坪滑动构造叠加影响,煤层厚度变化较大,伴生构造发育,隐蔽致灾因素较多,严重威胁和制约工作面的安全生产。为防止瓦斯超限、误揭断层、煤层突变造成安全事故,通过对21071工作面三软煤层开展槽波探测技术试验,查明了煤层厚度变化及构造发育情况,为工作面超前灾害治理及顺利回采提供了地质依据,并验证了槽波物探技术探测效果及其在郑州矿区的适应性。     

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。     

槽波地震勘探在煤层构造探测中的应用

以槽波形成机理及传播规律为基础,进行透射槽波能量分析,探讨了槽波衰减规律,并得出槽波透射与断层断距的关系。在透射能量能穿透工作面的基础之上,采用透射槽波能量层析成像方法对工作面煤层进行成像,得出工作面槽波能量成像构造解释图;根据槽波在煤层中传播的槽波频率变化规律,得到煤层厚度的变化平面图。结果与实际地质资料吻合较好。     

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。     

基于槽波透射法的极不稳定煤层薄煤区精细探测技术

采煤工作面内薄煤区的精细探测对于煤矿安全高效回采及巷道改造具有重要意义;首先,分析基于槽波透射法的极不稳定煤层薄煤区精细探测方法原理,给出了具体数据采集和数据处理流程;然后,建立了含不同煤层厚度的典型三层地质模型,基于频散方程进行了理论计算。结果表明:煤层厚度越大,槽波主频向低频方向移动,槽波主频-煤厚-波速的对应关系可以作为槽波透射法探测薄煤区的理论依据。     

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。     

槽波地震探测在河东煤田应用研究

为了保证矿井回采工作面安全顺利回采,以槽波探测技术对回采工作面内断层、陷落柱、隐伏构造等进行槽波探测技术研究。本次槽波探测采用沿巷道呈线状全排列布置接收方式,槽波透射能量衰减为主,槽波速度成像结果图次之,辅以槽波特征分布图、纵横波速度成像结果图、无线电波透视结果实施综合的探测结果研究。基于对应的记录数据和相应的成像,从而针对工作面之中断层和隐伏构造等对应的地质实际构造发育问题加以分析,最终表明,其本身和后期回采工作面实际的揭露情况也是能够相互吻合的。     

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。     

槽波探测技术在阳煤榆树坡公司的应用

随着槽波地震探测技术近几年的大力普及,许多煤矿在工作面形成后应用这一技术对工作面内的地质异常情况进行探查,取得了良好的探测效果。地震槽波技术分为透射法与反射法,2种方法联合应用,能够获取更丰富的地质信息,确保了探测成果的准确性。根据透射槽波与反射槽波的原理,结合榆树坡矿的实际应用,探查清楚了榆树坡1204工作面内的构造情况,为顺利回采提供了可靠的地质保障。     

基于槽波和CT成像的矿区煤系地质复杂工作面隐伏构造精细化探测

利用槽波频散特性反演矿区煤系地质构造是一项重要工作，但是槽波传播过程中，地质情况变化复杂，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，研究矿区煤系地质构造勘查中的槽波和CT成像联合探测技术。分析了槽波雷达探测技术以及对地质勘查的作用，槽波雷达探测技术凭借波阻抗界面采集煤矿周围的地质相关数据，再实施频散分析以及重构CT成像处理。整合全部勘查数据，分析处理后的资料，实现矿区煤系地质构造勘查。采用SCT槽波数据处理软件进行实验，实验结果表明，将槽波地震联合探测方法引入矿区某矿1223工作面，综合利用透射槽波与反射CT图像重构成果精细解释2条断层在工作面内的展布位置及影响范围，经回采验证，2条断层的解释位置准确，应用效果较理想。     

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。     

淮南矿区潘二煤矿A组煤槽波透射法探测试验研究

淮南矿区潘二煤矿A组煤开采受到灰岩承压水威胁,研究槽波透射法探测技术查明煤层构造情况,为煤矿防治水提供技术支持。研究选取11123工作面构造复杂段开展槽波透射法探测试验,确立适合本矿的槽波探测观测系统、激发与接收参数,应用槽波能量CT成像技术对槽波数据进行CT成像。经矿方验证,本次试验探测效果良好,选取参数合理。     

成庄矿15~#煤层槽波能量衰减系数CT成像技术的应用研究

相比于其他地震波而言,槽波在能量上的变化非常明显,因此通过槽波的衰减系数CT成像可以较为准确的探测出陷落柱、断层等地质构造的发育情况。根据槽波对构造的反应原理,介绍了槽波能量衰减系数CT成像的原理方法,并采用槽波透射法对成庄矿15~#煤层1307工作面进行探测,发现本次探测槽波速度与横波(S波)速度接近,以致降低了速度CT成像的探测准确度,而槽波能量衰减系数层析成像方法的应用,则成功探测出工作面内2个陷落柱影响范围区域与多个断层的延伸区域及影响范围。通过实际应用证明了槽波振幅衰减系数CT成像技术应用探测精度高,抗干扰能力强的特点,并在一定程度上能够弥补速度分析CT成像技术探测的一些缺陷。     

综采工作面薄煤带范围精细综合物探

通过对矿井直流电法和槽波地震法探测煤层变薄带方法原理的研究,发现槽波经过断层或煤层变化带时槽波能量会在煤层变化区域聚集,槽波初至时间对煤层局部变薄带有明显反应,由此可得到较准确的煤层变薄带平面分布范围;矿井直流电法对被相对低阻围岩充填的煤层变薄带呈明显低阻反映,它不仅能探测并圈定工作面内部的煤层变薄带还能探测单个巷道一侧的煤层变薄带范围。使用2种方法对黄陵一号矿1001工作面内煤层变薄带进行了探测,2种方法综合解释互为补充,圈定了小于1.6 m不能综采的范围,验证效果良好。     

回采工作面透射多波探测技术在霄云煤矿中的应用

回采工作面内断层、冲刷带等隐蔽灾害因素是影响煤矿安全生产的重要隐患之一;利用透射多波探测技术快速、无损、对地质构造反应灵敏的特点,对回采工作面未知地质构造进行了探测;参考巷道实揭地质资料,联合利用了体波及槽波反演结果,综合超前预报回采工作面断层及煤层变薄带范围,为回采工作面布置提供设计依据,保证了煤矿安全高效生产。     

利用透射槽波衰减系数探查煤层内部的断层响应特征研究

有效预防地质构造区域带来的危害,首先应查明井田内部隐伏地质构造赋存特征。通过建立断层数值模拟,利用地震波场正演模拟数据研究槽波传播特征和地质构造响应特征,证明煤层具有不连续特性时槽波勘探可有效探明构造赋存分布情况。采用槽波透射法对回采工作面进行探测,查明了区域内构造分布情况。研究表明:回采过程中,揭露的隐伏构造与槽波成果分析相对应,说明槽波探测可作为一种探测地质隐伏构造的重要手段。