三维地震勘探在赵庄煤矿陷落柱探查中的应用

根据三维地震解释陷落柱的理论基础,分析了陷落柱的地震响应特征。结合赵庄煤矿地层的赋存特征,设计了三维地震作业及采集方法,并通过高分辨数据处理,在偏移数据体上进行综合属性分析,根据陷落柱在三维地震数据体上的响应特征,基本确定陷落柱的范围。相比较常规的陷落柱探查方法,利用地震属性综合分析能对陷落柱等构造异常体作更准确的判断,从而更好地指导煤矿的开采工作。     

陷落柱柱体结构的地震波场分析

采用合理的物探方法探测出陷落柱的赋存状态在减小陷落柱对煤矿安全的影响方面很重要,目前勘探陷落柱较有效的地球物理方法为地震勘探法。依据地震正演模拟基本原理,结合阳煤集团开元煤矿三维地震勘探的实例,从理论和实践上对不同内部结构的陷落柱在地震波场中的地震响应特征进行了对比分析,为陷落柱的解释提供了理论和现实依据。     

转换波数值模拟在陷落柱探测中的应用研究

利用弹性波动方程有限差分法,对一水平介质下的陷落柱地震模型进行正演数值模拟。对比了纵波、转换横波对于陷落柱模型的响应特征,分析了转换波勘探在查明陷落柱方面可能达到的技术优势,为进一步综合利用纵波及转换波技术解决相关地震勘探问题提供参考。     

煤层隐伏陷落柱地震属性响应特征与识别

通过正演模拟总结煤层隐伏陷落柱在垂直剖面和水平属性切片的地震响应特征,并以JCZ煤矿为例,基于模式识别方法利用多种属性预测煤系陷落柱分布范围。研究表明利用模式识别方法与地震多属性分析技术相结合的方法,能够精确有效地圈定研究区陷落柱的范围,取得较好探测效果。     

三维地震资料在煤田陷落柱解释中的应用探讨

陷落柱是煤矿生产的主要安全隐患之一,为准确解释陷落柱,通过分析陷落柱的发育特征、结合地震勘探资料,总结陷落柱地震波响应特征和陷落柱的展布规律,以及陷落柱地震波特征随道间距的变化情况。     

三维地震属性在潘三矿地质异常识别中的应用

陷落柱时刻威胁煤矿安全生产,而在地震解释中,由于其地震响应与其它地质异常体之间存在多解性问题,如何识别陷落柱地质异常,在煤矿三维地震解释中具有重要意义.地震属性技术在解决地质异常问题上,具有显著效果.在对已知陷落柱异常体属性响应特征研究的基础上,通过对淮南潘三矿12418陷落柱附近的12318地质异常体的不同属性对比分析,有效排出了陷落柱地质异常可能,为煤矿开采设计提供了依据.     

影响地震探测陷落柱的若干因素分析

煤矿中陷落柱的大小大多与地震波长相当,用地震方法预测煤矿中陷落柱,主要依据特征是在地震叠加时间剖面上出现强弱不同的特殊绕射波-散射波的强度、可识别性及偏移后的收敛特征.通过对几个影响地震探测陷落柱因素的分析,论述了地震探测陷落柱中的数据采集、资料处理及解释等方面的关键技术,以期提高对煤矿陷落柱的探测精度.     

2105顺槽掘进工作面瞬变电磁探测技术应用

为掌握2105运输顺槽掘进工作面前方X23陷落柱发育特征及富水情况,采用数值模拟软件建立地电模型,进行含水陷落柱瞬变电磁响应特征的模拟分析。基于模拟结果得出含水陷落柱位置会显现出低阻异常响应;根据巷道具体地质条件,在巷道迎头进行瞬变电磁探测分析,探测结果得出陷落柱发育在巷道前方50 m,陷落柱左帮富水性较强。根据现场钻孔验证,探测结果与钻孔验证结果一致,有效保障了巷道安全顺利通过含水陷落柱区域。     

煤矿中不同陷落柱地震正演研究

陷落柱的准确识别对于煤矿安全开采有重要意义。为了研究不同陷落柱的地震响应特征,使用地震波场正演模拟有限差分方法,结合陷落柱在实际地质条件下的参数,建立不同内部构造和不同尺寸的陷落柱模型,然后使用子波模拟地震激发,得到不同的单炮记录,将这些单炮记录经过处理得到水平叠加剖面和叠后偏移剖面。综合对比分析这些剖面上的波组特征以及与陷落柱的对应关系,得到内部构造不同陷落柱的特点以及不同尺寸陷落柱在地震剖面上的响应特征。     

地震属性技术在小陷落柱精细解释中的应用

长期以来,陷落柱一直严重威胁着我国北方一些煤矿的高产高效安全生产及综合机械化采煤机组的正常运行。地震勘探作为陷落柱勘探的主要技术手段,在识别查明该异常地质体方面发展挥了重要作用。以往利用地震时间剖面和层拉平切片对陷落柱进行识别解释,仅对较大的陷落柱（直径大于50 m）反映特征明显,而对于小陷柱却无能为力。通过分析陷落柱的地震正演模拟、属性特征及实例认为,可以利用方差体、均方根振幅、弧长等地震属性技术对其进行精细解释,效果较好。     

综合矿井物探方法在探查煤层构造的应用

采用2种矿井物探方法探明了工作面煤层中构造的发育情况以及构造在煤层底板的含/导水性。介绍了矿井槽波地震和音频电透视的基本原理和资料处理方法。根据工作面实际水文地质条件,研究采用槽波地震和音频电透视综合矿井物探方法进行探测。结果表明,槽波地震成果在煤层中发现陷落柱,音频电透视在陷落柱底板发育相对富水异常区。经过钻孔和回采揭露验证,槽波成果发现的陷落柱范围较准,横向精度较高;音频电透视成果在平面和垂向范围均较准。综合2种物探成果预测预报了回采工作面中构造及其含/导水性。研究为工作面防治水工作提供了参考。     

综合物探技术在矿井陷落柱识别的应用研究

陷落柱作为矿井隐蔽致灾体之一,常常表现为由下伏的灰岩坍陷形成,一定规模的陷落柱是矿井重要的导水通道,成为制约矿井自动化开采和矿井安全生产的重要因素。为安全、高效预测矿井井田内的陷落柱的空间分布特征,常采用综合地球物理勘探技术提高探测的精确度和精准度。本文采用地面三维地震勘探技术与对面可控源大地音频测深(CSAMT)技术,对梧桐庄矿井六采区进行综合探测、数据处理与综合解释研究。结果表明,三维地震勘探技术能有效识别矿井井下小构造,陷落柱的规模、空间形态,结合CSAMT的探测对陷落柱的含水性、含水量进一步得到验证,综合物探技术解决了矿井陷落柱的空间参数和富水状态,为下一步的综合处理提供有利的地质保障。     

多种物探方法在探查陷落柱中的综合应用

在煤矿生产过程中,陷落柱的发育对煤矿的建设和生产安全有着严重的危害,它的存在直接影响了井巷工程的施工和布置,限制了采掘机械及采煤方法的选择,对井下巷道的支护和安全构成威胁。因此,有效对陷落柱进行探查是十分必要的。针对上述问题,阐述了陷落柱的成因及物理特征,以山西长平煤矿的地质资料为基础,展开了三维地震、瞬变电磁法等多种物探方法在陷落柱探查过程中的具体应用研究。利用三维地震勘探及地面瞬变电磁的资料,对勘探区陷落柱的分布范围、规模大小以及导水性进行了分析确定,提高了在探查陷落柱过程中的探查精度,为煤矿安全、高效生产提供了可靠的地质保障。     

基于槽波层析成像的陷落柱定位研究

在煤矿井下地震勘探中,由于检波器和震源只能在巷道内进行布置,造成了观测系统的布局和分布特点受到限制。为了更好地探测煤矿进行实际异常的地质构造,确保矿井安全生产,采用槽波层析成像的方法对陷落柱定位进行研究。研究了陷落柱对煤层波场的影响,得出陷落柱对体波成分影响相对较小,而对瑞雷型槽波Rx和Rz分量的影响却相对较大;又对陷落柱速度成像和陷落柱能量成像进行了研究,研究验证了槽波层析成像技术在陷落柱分布范围定位中的准确性,研究为煤矿井下陷落柱地质构造的勘探提供了技术支持。     

基于GIS-BN技术的范各庄矿煤12底板突水态势评价

为了评价陷落柱型煤矿突水危险性,设计实施了基于GIS-BN技术的煤矿陷落柱型突水危险性评价方法,并在范各庄矿实际应用。在深入分析范各庄矿突水因素的基础上,应用K-Means算法确定并离散化了突水因素的数据,应用ARCGIS和BN结合的方法建立了针对12煤层底板突水危险性评价模型,通过BN参数学习和BN突水推理,对突水危险区域进行了区划,并对模型的模拟效果进行了分析。结果表明：突水危险区域位于矿区的西北部和东南部。西北部的高危区域属于典型的陷落柱突水区,高危区域基本上和西北部的陷落柱异常发育地带吻合;西北部广泛分布的塌陷坑在一定程度上加重了该区潜在突水的可能性;东南部危险地带,属于典型的断层突水地带,集中在F5-F8和F4-F10-F11-F12两大断层带周边地区。以上区域的突水可能性非常大,在开采时需要采取适当措施防止突水发生。评价结果的拟合率高达80%,说明GIS-BN方法对煤矿陷落柱型突水危险性评价是可行和准确的。     

骆驼山煤矿岩溶裂隙水抽水试验

基于骆驼山煤矿透水事故发生后的水文地质补勘要求及具体水文地质条件,提出了岩溶裂隙水抽水试验的技术要求和方法,根据该技术要求和方法,分析了骆驼山煤矿岩溶裂隙水含水层的水动力条件。研究结果既提供了用数值法进行矿井涌水量计算所必需的技术资料,也对存在底板奥灰水威胁开采的煤矿特别是发生过陷落柱突水淹井的煤矿重新进行水文地质条件评价具有重要的参考价值。     

基于衰减层析成像技术的煤矿小构造地质研究

为了精确掌握煤矿小构造地质情况,确保矿井的安全生产,采用衰减层析成像技术,研究了地震波在煤层中传播规律、煤层模型的建立以及煤层中小构造对波场的影响,并对陷落柱、断层等小构造进行了模拟分析。研究得出:当波场穿过陷落柱时,能量急剧衰减,但是穿过陷落柱后表现出来的结果不同,体波穿过陷落柱后基本恢复了原来的状态,但是,槽波穿过陷落柱后能量发生了较大变化;当波场穿过断层时,槽波和体波都由断层左盘进入了右盘,而且在断层面附近,槽波发生了较严重的散射,研究为煤矿小构造的勘探提供一定理论依据。     

煤矿陷落柱水害特征与防治技术研究

 摘要：岩溶陷落柱是我国北方石炭二叠纪煤田广泛发育的一种特殊的隐伏构造。岩溶陷落柱水害是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一,充分认识陷落柱的相关规律,对煤矿安全生产意义重大。本文分别从陷落柱形成的基础条件和进阶条件两方面阐述了陷落柱的形成过程;指出了陷落柱分布规律;说明了陷落柱周围局部小构造类型及特征;分析了陷落柱突水机理;明确了陷落柱围岩特征,最后提出了陷落柱的探测方法及陷落柱水害的防治水对策,通过系统的分析,较全面的介绍了煤矿陷落柱水害。     

综合物探技术在地质构造复杂工作面的应用

地质构造是影响煤矿安全生产的主要因素,为提前探明其赋存特征,避免工作面回采过程中无计划揭露构造带来的人员伤亡和财产损失,针对典型矿井的构造复杂工作面,利用槽波地震勘探和无线电波透视展开综合探测。结果表明:无线电波透视技术,对陷落柱、断层的反应效果良好,但纵向分辨率不高;槽波地震勘探技术,对主要地质异常（包括陷落柱、断层、煤体破碎区、应力集中区等）有明显反应,且横向和纵向分辨率均较高,但难以辨别异常性质;结合槽波地震勘探和无线电波透视,再综合地质资料分析,可对构造复杂工作面的不同地质异常进行合理的推断和解释,能够有效指导矿井的安全高产高效。     

基于矿井地震波法的地质超前预报技术研究应用

为了在煤矿工作面掘进过程中预报掘进头前方断层、陷落柱以及采空区、采空巷道等地质构造分布情况,实现煤矿巷道的安全掘进,采用矿井地震波法(矿井反射波法和矿井瑞利波法)探测技术,通过井下波形数据采集、数据预处理和反演计算,形成波剖面图和频散曲线,来解释巷道掘进头前方异常的范围和位置特征,并建立了一套适合煤矿采掘过程中超前预报地质构造的技术方法。结果表明:对于矿井反射波法,对断层、裂隙等构造以及煤岩分界面等单一边界情况探测分辨率较高;对于矿井瑞利波法,对采空区、空巷、空洞等复杂边界情况反映更灵敏;综合采用矿井反射波法和矿井瑞利波法,对各类地质构造探测更为精细。