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。     

超长工作面隐伏构造探测技术研究

针对晋城矿区超长工作面无法有效探测隐伏构造的难题,对采用槽波探测技术进行了探测研究。结果表明,槽波探测技术可有效探测出超长工作面内陷落柱、破碎区、应力增高区等地质异常区。以某矿5308工作面为研究对象,通过对槽波透射法的观测系统、槽波主频、频散曲线及速度分析,推断出该工作面存在6处异常,包括2处应力增高区,1处陷落柱,1处瓦斯富集区,2处煤层破碎带或断层。随后与已有物探资料、钻探资料及揭露资料进行对比分析,得出槽波探测技术可以有效地解决超长工作面隐伏构造探测难题。     

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。     

临汾同富新煤业槽波地震勘探应用研究

为准确查明同富新煤业10203工作面内部及外段延伸部分隐伏地质构造情况,精确控制和准确掌握F58号断层发育情况,采用了投射槽波地震勘探技术对整个工作面进行了探测。通过与井下采掘前的地质描述及采掘中的实际揭露进行对比表明,此次槽波地震勘探工程有效控制住了隐伏地质构造、地质异常体,为探测区域内的煤层开采提供了先进的物探技术支持。     

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。     

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。     

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。     

透射槽波在开滦矿区煤层厚度变化探查中的应用

为研究透射槽波对开滦矿区煤层厚度变化情况的探查效果,在开滦矿区某矿2022工作面两巷侧帮开展透射槽波探测,采用透射槽波振幅衰减系数CT成像方法对工作面进行成像,以圈定工作面内煤层厚度变化区域及其他构造异常。经回采验证,槽波探测圈定的煤层厚度变化区域重合度较高,断层位置解释准确。结果表明,透射槽波适用于开滦矿区的煤层厚度变化探查,探查结果为下一步工作面的安全回采提供了地质依据。     

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。     

复杂地质构造工作面透射槽波勘探应用

辛置矿2-206工作面地质构造较复杂,小断层较多,且夹矸较多。为精细探明工作面内部的地质构造,使用槽波地震透射勘探方法,使用分布式地震仪采集系统,采集到大信息量、大探测角度的槽波地震数据资料,从而为工作面后续钻探提供精确耙区,为矿井安全回采提供真实有效的地质资料。     

槽波技术在工作面地质构造探查中的应用

基于山西汾西矿业集团水峪煤业有限责任公司10211工作面复杂的地质条件,采用透射和反射槽波联合勘探技术对工作面内的隐伏地质构造进行探测,通过精细的数据处理(反射偏移成像和透射CT成像)及综合地质解释,有效圈定了该工作面内隐伏的多个断层的空间分布,分别解释并最终整合解释了6条断层,通过钻探进行了验证,证明物探结果可靠,为工作面的安全开采提供安全保障。     

反射槽波探测陷落柱正演模拟及应用研究

在陷落柱发育矿井工作面设计阶段,需要利用现有一条巷道预先探测将要布置工作面的陷落柱情况,反射槽波法可以对巷道两侧一定尺度及位置的陷落柱进行探测。通过建立正演模型,采用数值模拟方法,研究反射槽波探测陷落柱的分辨能力,分析反射槽波准确探测陷落柱的影响因素,指导实际槽波资料的采集、处理与解释。研究表明,通过正演模拟反射槽波对陷落柱直径、不同道、炮间距、离巷道距离等参数可知,加密道炮间距可以探测长轴直径10 m和距巷道100 m的陷落柱一侧边界;反射槽波探测陷落柱实际应用以10 m炮距、5 m道距为最佳观测系统;反射槽波对工作面布置提供了可靠的地质保障,影响探测精度的因素较多,加密观测系统与绕射波偏移算法可提高准确度。研究成果可为陷落柱发育矿井工作面布置及巷道开拓提供技术参考。     

短工作面陷落柱无线电波透视探测研究及应用

为了准确查明回采工作面的隐伏地质构造,采用无线电波探测基本理论和层析成像方法,结合霍尔辛赫回采工作面的构造特点,建立了典型陷落柱正演模型,并基于SIRT算法对模型进行反演,研究其综合曲线变化特征与衰减系数变化规律特征;结合霍尔辛赫实际探测资料,准确预测了工作面内的隐伏陷落柱。研究结果表明:在场强、测点编号曲线平面图中,在均匀煤层中,场强值呈上凸圆弧形中心对称分布;当电磁波穿透陷落柱时,场强值会以陷落柱为中心,呈"V"型下凹对称分布;在相对衰减系数成果图中,陷落柱形成的异常区呈条带状分布,陷落柱呈条带状分布,通过横向、纵向交叉准确定位异常;当工作面较短时,可优化观测系统,加密观测可提高无线电波透视探测的纵向分辨率。     

CT层析成像技术在工作面复杂构造探测中的应用

由于综合机械化采煤技术不断提高及开采深度的增加，工作面内部地质异常构造制约着矿井高产高效、安全生产。因此需提前对内部地质异常构造进行精细探查、预测预报，为工作面安全回采提供指导。CT层析成像技术分辨率高且探测精度高，能够探查清楚工作面内部复杂构造的分布情况。采用CT层析成像技术对燕子山矿8208工作面进行探查分析，并进行回采验证。结果表明，CT层析成像技术对探查工作面异常构造效果较好，为工作面安全回采提供了重要保障。     

综合物探方法在陷落柱探测中的应用

针对煤矿巷道掘进面前方地质构造预报问题,采用矿井瞬变电磁和瑞雷波综合超前探测技术对小回沟矿1号西回风大巷进行探测,划定异常区域进行钻探验证。结果表明:使用综合物探技术能准确预测掘进面前方陷落柱的范围及含水情况,对类似地质条件的矿区的安全掘进具有一定的示范作用。     

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。     

透射槽波层析成像在煤矿工作面隐伏构造探测中的应用

井下槽波探测技术分辨率高、信息量大、抗干扰能力强,可用于预测煤矿井下回采工作面内隐伏小构造。通过提取透射槽波有效信息,分析槽波沿传播路径上的衰减信息,采用层析成像方法,能够有效重现小构造分布情况。结合井下工程实例,介绍了井下透射槽波法数据采集、资料处理及成果解释方法。实际揭露的地质情况验证了方法的有效性。     

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。