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...     

断层对煤层槽波传播特性影响分析

断层是煤系地层中常见的异常构造之一,对断层形态的研究,有利于提高探测断层的精度。基于弹性波动理论,建立三维煤系地层模型,采用有限元数值模拟方法,分析了断层断距和倾角对槽波传播特性的影响。通过对比各模型槽波记录和时频谱得出:随着断距和倾斜角的增大,断层对槽波的阻断作用增大;对于2m厚的煤层来说,当存在1.5m的断层时,断层后槽波能量峰值频率向高频移动,出现时间提前,当存在2.5m的断层时,断层后槽波能量峰值向低频移动,出现时间延后;随着倾斜角的增大,断层后的波主频向低频移动,主频出现时间延后;对于0.5m的断层,不易判断断层位置。模拟结果可为断层形态槽波探测提供理论支持,对槽波精细探测和信号解释有重要意义。     

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。     

煤层的槽波赋存状况及其分类

从理论和实际探测资料两个方面，对我国部分矿区主要可采煤层的槽波赋存状况进行了分析和研究，并根据槽波的特性等将其分为４类，研究结果表明，我国的大多数薄一中厚煤层，具有较好的槽波赋存条件，适合于使用槽波地震探测技术解决矿井地质问题。     

瑞利型槽波的本征方程及其应用

用一个中间为低速均匀弹性夹层、两面为半无限性质相同的均匀弹性介质的模型来描述含煤层的地层，求得该模型中Ｐ－ＳＶ型槽波的频散关系解析表达式，详细证明了可用一对对称和反对称的本征函数和相应的一对低阶本征值方程来描述此种槽波。并且在此基础上，由实际煤层中激发的槽波，反演了煤层的平均厚度，所反演的煤层平均厚度与实际情况相符。     

煤层风氧化带的槽波响应特征及探测方法应用研究

为了研究煤层风氧化带的槽波响应特征,建立包含煤层风氧化带的工作面三维层状模型,对波场模拟结果进行分析,采用槽波速度和振幅衰减系数CT成像方法实现了对煤层风氧化带的探测,并在王洼二矿215041工作面开展现场实验。结果表明：煤层风氧化带的槽波响应特征为槽波速度与主频升高、振幅能量衰减,以速度和振幅衰减系数的槽波CT成像方法可以实现对煤层风氧化带的探测;现场实验中槽波振幅能量衰减系数CT成像方法准确率为93.3%,探测精度高于槽波速度CT成像方法。     

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。     

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。     

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。     

槽波的吸收衰减

槽波在煤层及其附近岩石介质传播过程中，其能量随传播距离的增大而不断衰减，槽波衰减与其柱状波前扩散及几何频散有关，同时也与煤槽吸收作用有关。能量衰减限制了槽波地震勘探的探测范围。本文讨论了煤槽的Ｑ值及其影响因素。     

含瓦斯煤体弹性波传播规律研究

以Biot的饱和流体多孔隙介质弹性波传播理论为基础,考虑到游离态瓦斯和吸附态瓦斯对煤体的力学变形特性存在较大差异,将含瓦斯煤体分为无吸附相模型和吸附相模型,并对含瓦斯煤体的弹性波传播规律进行了研究。研究结果表明:无吸附相模型的弹性波速度随着瓦斯压力的增加略有下降,与单相介质煤相比相差不大;吸附相模型的弹性波速度随着瓦斯压力的增加下降趋势明显,表现出明显的双相介质特征。     

薄煤层顺槽转载机的研究

简要介绍了薄煤层顺槽转载机目前存在的主要问题,分析其产生的原因,通过对一种新型薄煤层顺槽转载机的研究,为解决薄煤层顺槽转载机传动装置检修困难和转载机高度难以降低的问题提供新思路,对薄煤层顺槽转载机设计具有指导意义。     

莲花县小江矿乐平组煤层特征及聚煤规律分析

小江煤矿煤层赋存于二叠系上统乐平组官山上亚段和老山下亚段中。按岩性特征、沉积韵律、古生物化石,结合物探测井资料,将官山上亚段划分为4个旋回,老山下亚段划分为2个旋回。官山上亚段和老山下亚段各有2层全区可采煤层。从聚煤条件、煤层产状、煤层保存的厚度和煤层埋深4个方面,总结了小江煤矿区的聚煤规律。     

不同围压下煤层波速的实验分析

对采自阳泉某矿15号煤层的6块煤样进行了常温变压条件下的超声波实验,分析了围压变化对煤层速度的影响。结果表明,煤层的纵、横波速度随着围压的增加而增大,且与压力之间存在较好的二次相关关系;不同裂隙发育程度的煤样随围压的增加其波速增幅比不同;不同围压条件下煤层纵横波速度之间具有较好的线性正相关关系。通过变方位超声波测试的数据分析,该煤层有明显的横波速度各向异性,并确定了煤层的主裂隙方向。     

布尔碱勘查区煤层特征对比分析

布尔碱勘查区位于新疆托克逊县克尔碱煤矿区西部,含煤地层为侏罗系下统八道湾组,由上而下依次编号为4-2、4-1、KB和3-3号煤层。本文以矿区地质报告为基础,通过标志层特征、煤层厚度特征、物性特征对主要可采煤层进行了系统分析,对勘查区后续煤炭资源开发具有一定的指导意义。     

煤层瓦斯赋存规律及控制因素分析

井田瓦斯赋存分布规律地质研究主要集中在瓦斯风化带的确定和影响煤层瓦斯分布的主要地质因素两个方面.结合新的探测资料、采掘资料,运用新的研究理论,对异常带瓦斯控制因素、控制机理将做出较深入的探讨.     

厚煤层膏体分层充填开采顶板破坏特征分析

为研究厚煤层膏体分层充填开采顶板破坏特征,以龙王沟煤矿6201工作面的地质条件为工程背景,分析了厚煤层膏体分层充填开采技术,并基于等效巷道理论计算出顶板塑性区破坏高度为9.11 m,利用FLAC3D数值仿真软件,建立了厚煤层膏体分层充填开采的流-固耦合数值模型,得出第4分层开采完毕后顶板的最大塑性破坏高度为11.5 m,最终利用顶板位移监测系统测得顶板最大破坏高度约为12 m,与理论计算、数值模拟所得结果基本吻合。     

仙岩煤矿二叠系煤层沉积环境与含硫特征分析

为了研究煤层中硫与沉积环境的关系,本文以贵州西北地区仙岩煤矿为例,通过系统采样、岩心编录的方法,结合区域不整合面、下切谷砂体、石灰岩标志层等层序界面识别标志,将煤层中硫的含量在横向上与纵向上的变化与沉积环境对应起来,从沉积演化角度解释了煤层中硫的赋存特征及地质成因。     

顺发井田可采煤层特征

黑龙江省集贤县顺发井田含煤25层,其中8、9、12、14、16#等5个主采煤层为全井田大部分可采,可采煤层平均总厚5.99m,可采煤层含煤系数4.2%。井田本身资源条件良好,煤层虽不厚但相对集中,煤质优良,可作为配焦煤种。具有很好的开发价值。     

青龙同昌煤业15号煤层瓦斯赋存规律分析

根据青龙同昌煤业15煤层实测瓦斯含量值和对青龙同昌井田构造特征分析,结果表明煤层埋深是影响15号煤层瓦斯赋存的主要控制因素。15煤层瓦斯含量梯度为0.0051m3/(t·m),瓦斯压力梯度为0.0007MPa/m,瓦斯含量和压力整体上呈现"中部大,东西两翼小"的规律。