槽波地震透射法和反射法在断层探测中的联合应用

为提高井下槽波地震勘探对工作面内部断层探测精度,解决采用单一透射法探测物探异常区效果不理想问题,提出透射/反射联合勘探的施工方法,对工作面内部进行透射法勘探,并对拾取的Love型槽波旅行时进行层析成像,绘制槽波波速分布图,从而判断地质异常体的有无;同时进行反射法勘探,利用Rayleigh型槽波解译数据,确定断层位置及大致衍生方向。实践表明,两者联合使用可以获取更加丰富的地质信息,确保了勘探成果的准确性。     

槽波反射法在工作面大断层上下两盘延伸发育探测中的应用

晋城某矿井2313工作面下巷揭露了1条断距为18 m的正断层,但延伸情况不清,对工作面安全回采将产生影响。基于槽波反射和透射法原理,并通过现场实际调研,采用双巷观测系统布置方式,合理设计了以双边巷道槽波反射探测为主,工作面整体槽波透射探测为辅的观测系统,对2313工作面大断层的上下盘反射界面及延伸情况进行探测,高精度控制了断层上下盘的延伸发育情况。结果表明:通过工作面2条巷道的双向反射分别探测出了断层的上下盘向工作面延伸发育情况,反射结果与槽波透射衰减系数CT图的异常反应位置较为吻合,且最终钻探验证断层上下盘位置偏差不大于10 m。因此通过观测系统的合理布置,针对工作面走向型的大断距断层,可以探测出其上盘与下盘的2个反射界面,从而更为精确地掌握断层的赋存情况。     

槽波地震勘探技术在采煤工作面构造 探测中的应用

采煤工作面构造探测是实现工作面安全高效开采的重要保障。以乌兰木伦煤矿12404工作面构造探测为研究背景,应用采煤工作面槽波地震勘探技术,优化勘探工艺参数,通过沿主运巷、回风巷和切眼布置激发点和检波点,共布设接收点249道,测线长度2 480 m;采用20 m间距,布置激发点129个。采用全排列采集方案接收有效数据,采集有效数据129炮,经验证数据全部满足要求。应用透射槽波及反射槽波相结合的方法,进行数据处理与解释,得出该工作面内有4条断层,并无其他地质异常构造,进一步分析得到了4条断层的走向、落差、控制延展长度和控制程度等具体参数。     

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。     

反射槽波法在探测煤田地质构造中的应用

为有效应对布置及回采工作面中遇到的地质构造问题,以某矿1224工作面实际情况为例,采用槽波反射法,从反射槽波原理、观测系统布置、反射槽波识别与成像3个方面探测地质构造,探测结果为:1224工作面共发现5个反射槽波能量异常区,预测为3个陷落柱和2条断层造成的,通过打钻验证,断层及陷落柱位置和探测结果一致,表明了反射槽波法具有较高的精度,在工作面布置及回采过程中起重要作用。     

反射共偏移地震勘探技术在矿井地质异常带探测中的应用

采用反射共偏移地震勘探技术,对陈蛮庄煤矿3404工作面矿井地质异常带进行探测。通过利用相同道间距多次覆盖观测系统进行数据采集,压制干扰波,提高信噪比,保留了原始地震资料的动力学以及运动学特征。根据后期打钻验证,探测区3404工作面内的地震反射异常条带实际为DF24断层网面内发育的隐伏断层构造。预测结果真实地反映了工作面内实际地质构造情况,确保了陈蛮庄煤矿的安全开采和生产。     

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。     

槽波透射与反射联合勘探在小构造探测中的应用

为了查明晋煤集团赵庄煤业5316工作面内部的断层及陷落柱分布情况,在该工作面两巷及切眼分别布置了检波器,利用炸药震源的形式,开展了槽波透射与反射联合勘探。结果表明,只要设计的观测系统较为理想,槽波透射法勘探和反射法勘探可以相辅相成,相互提供解释依据,使槽波勘探对小构造的解释精度大幅提升,为煤矿生产提供安全保障。     

地震槽波勘探技术在采煤工作面构造探测方面的应用

采煤工作面构造探测是保障工作面安全高效开采的重要措施之一。文章以某煤矿一工作面构造探测任务为研究背景,为查明此工作面开采范围内隐伏地质构造以及煤层赋存状况,保证工作面安全生产、提高开采效率,参考以往经验并结合工作面实际工况,确定采用地震槽波勘探方法进行探测。本次槽波勘探范围为此工作面从切眼至开口方向780 m范围,工作面宽250 m。为保证勘探精度,采用透射+反射联合的方法进行勘探。结果表明,测区内存在异常区3处,分析推断解释为断层,为矿方在工作面回采过程中的灾害防治工作提供了参考。     

矿井反射共偏移地震物探方法在探查井下断层中的应用

为探明李村煤矿井下一采区断层走向偏移情况,采用矿井反射共偏移地震物探方法进行探测,有效查明了断层走向偏移情况,经巷探验证了物探成果,为矿井工作面布置提供了技术依据。     

综采工作面过大落差断层深孔预裂爆破技术

为解决综采工作面遇大落差硬岩断层阻碍推采问题,分析传统过断层方法以及现有研究技术弊端,对过大落差断层深孔预裂爆破技术展开系统研究。针对大落差断层产状不明晰,过断层路径设计不精确的问题,提出了断层产状探测技术,优选断层探巷布置方案,根据其揭露信息建立了断层走向计算模型;针对深孔爆破技术在工作面、运输巷、回风巷不适用的问题,研究预掘爆破巷关键技术,提出了爆破巷布置原则及布置参数计算方法,确定了爆破巷内实施深孔预裂爆破的方案,设计了耳式硐室施工方法,解决了大药量集中爆破难题;基于岩石爆破理论,结合过大落差断层工程特点,针对性设计孔径、孔深、装药量、封堵长度、炮孔布置及爆破振动安全控制,形成了完整的爆破参数选取及计算方法。新巨龙煤矿2302N工作面下平巷揭露综合落差125 m硬岩断层,通过下平巷揭露点依次布置的6个探测孔,探明了断层向工作面延展初始走向,设计了垂直断层走向、沿煤层底板掘进探巷方案以及沿断层下盘煤层底板掘进爆破巷方案;通过实测信息规划了过断层路径,根据路径内断层产状变化划分了8个爆破区域,设计了各区域内爆破布置参数,并借助数值模拟对爆破效果进行了预测分析。应用效果表明,爆破裂隙贯通效果良好,采煤机过断层截齿消耗减少了40%~50%,相比传统过断层方法节省了时间一倍以上。新巨龙煤矿多个工作面均成功完成了过大落差工程应用,在保障工作面高效连续推采、减少过断层成本、保证爆破安全等方面取得了良好的效果。     

煤矿井下定向钻进技术探查断层应用研究

地质构造对煤矿的安全生产工作具有重要影响,超前探明并了解地质构造的发育情况,能够优化矿井采掘巷道的布置方式,减少煤炭资源的浪费,避免采掘和生产接替工作的延误。唐家会煤矿6号煤层为赋存稳定、开采面积大的特厚煤层,该井田内构造复杂,断层较多且断层落差较大,对工作面的采掘布置和安全生产有重要影响,断层位置的超前探查具有重要意义。煤矿井下定向钻进技术具有有效距离长、轨迹可精确控制等特点,采用该技术能够远距离超前精准探查断层位置和落差,在一个钻场内施工远距离定向长钻孔主孔及多分支孔,准确控制断层位置及断层落差。通过定向钻孔探查验证,确定DF008断层存在,综合落差约13m,为该区域采掘工作面的超前布置和安全生产提供了准确依据。     

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。     

不稳定煤层底板承压水综合探查与防治技术

新安煤矿矿井水文地质类型极复杂,煤层赋存不稳定,开采受底板奥灰承压水影响较大。针对13151工作面水文地质条件,在不同时期通过利用地震勘探、瞬变电磁勘探和钻探等物理手段开展探采对比研究,形成了多指针聚焦型查异模式,有针对性地实施了疏水降压和底板注浆加固工程,并对不稳定煤层底板承压水综合防治技术进行了应用实践。     

回采工作面大型断层产状综合探查分析

为避让小煤窑采空破坏区,腾晖煤业2-202工作面布置在了断裂构造发育区,工作面内部包含落差6~8m的顺煤层走向断层。矿井采用物探加两顺槽钻探窥视测斜的方式,准确圈定了断层落差及延伸情况,减少了煤炭资源浪费,并为后期安全回采提供了准确可靠的地质资料。     

网络并行电法在金桥煤矿4303工作面富水性探测中的应用

以金桥煤矿4303工作面为例,采用网络并行电法对工作面煤层顶、底板含水层(体)富水性进行探测,获得该工作面的视电阻率剖面图,圈定其低阻异常区,并对圈定的异常区位置进行钻探验证,验证低阻异常区的富水情况,查明探测范围内的水文地质情况,为工作面安全回采提供依据.     

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。     

霍尔辛赫煤业2205综采工作面无线电波透视探测应用

为了查明2205综采工作面的内部断层构造发育情况,从探测仪器选择、参数选取、施工方法、测点布置、成果解释等方面对无线电波透视技术进行研究,采用无线电波透视技术对2205综采工作面进行探测。探测结果表明:加密发射点间距可以实现构造的精细探查,本次探测基本查明工作面内的构造分布,共发现异常区3处,确保工作面安全高效回采。     

综放工作面过断层构造带注浆加固技术应用

针对宝雨山煤矿12141工作面过断层构造带回采期间,工作面出现顶煤松散破碎、煤墙片帮严重,工作面支护难度大,顶板维护管理困难等问题,根据煤体注浆加固技术机理,提出超前在工作面上下巷道超前切眼向断层破碎带影响范围内的煤体中施工注浆钻孔,向钻孔内灌注注浆液对煤体进行超前注浆加固的技术方案,同时根据注浆孔的位置、深度、角度等参数的不同,提出了4种注浆孔布置设计方案。通过对4种方案进行分析比较后,选取了混合布置注浆孔的方式对顶部煤层进行注浆加固,结合现场实际情况,合理了设计注浆孔参数和施工方案。现场实践和观测结果表明,对破碎的煤体提前进行注浆加固以后,提高了煤岩体的完整性和稳定性,增强了煤岩体的抗拉和抗压强度,提高了煤岩体承压能力,工作面煤墙和顶板得到有效控制,确保了工作面安全正常回采。该技术方案的提出为类似地质条件下工作面过构造带提供了参考。     

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。