槽波地震“透射-反射”联合法在回采工作面地质构造探测中的应用

煤矿工作面回采过程中无计划揭露地质构造将造成人员伤亡和财产损失,严重影响煤矿安全生产,为提前探明其赋存规律,针对典型回采工作面,采用槽波地震“透射-反射”联合法进行地质构造精细化探测。结果表明:槽波地震透射法探测对采面内陷落柱的反应良好,可以高精度控制陷落柱的影响区域,且偏差小于20 m;槽波地震反射法探测对采面内走向型断层的反应良好,可以找到采面内断距大于1.5 m的近走向型断层的发育位置及延伸长度;综合利用槽波地震“透射-反射”联合法进行采面地质构造精细化探测,可提升探测准确率,对于直径30 m以上陷落柱和断距大于1.5 m近走向断层的探测准确率可提高至80%以上。     

透射槽波在油页岩中探测断层的应用

槽波是形成于岩-煤-岩中的一种导波,槽波技术经过多年发展,现已成为煤矿井下探测各种地质异常体最有效的手段之一,服务于煤矿的安全生产。油页岩是一种沉积岩,含可燃有机质,属于高灰分的腐泥煤,油页岩的开采跟煤层一样,同样受断层的影响。在采用槽波方法探测甘肃某矿油页岩层中断层的基础上,通过综合分析、定性解释,结合打钻与回采验证情况,得出槽波在油页岩层中发育较好,能够较准确地探测断距大于1/2煤厚的断层。     

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。     

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。     

辛置煤矿10-425工作面槽波地震探测技术研究与应用

为充分了解10-425工作面的地质构造情况,采用槽波地震探测技术对工作面进行探测。通过对槽波的形成和现有槽波地震勘探技术的分析,结合工作面的具体地质条件对工作面的槽波地震探测方案进行具体设计。根据探测结果可知,工作面前方约900m为低速区,推断该位置处为陷落柱,工作面前方约570～580m为高速区,该区域为断层破碎带,为后续工作面回采提供指导。     

透射槽波地震勘探在济宁二号煤矿的应用

济宁二号煤矿煤层结构较复杂,煤层冲刷带、断层等地质构造是影响矿井安全高效回采的主要地质因素,如何查清回采工作面内的煤层冲刷范围与断层的展布情况是亟需解决的难题.基于槽波地震探测原理,通过透射槽波在济宁二号煤矿123上02工作面的应用,分析了槽波单炮、频散、频谱分析及波场速度的响应特征,研究了利用槽波能量预测冲刷带范围和...     

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。     

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。     

矿井回采工作面隐蔽灾害综合物探技术研究

采用槽波地震法、无线电波透视法、瞬变电磁法、音频电透视法来查明晋煤矿区采煤工作面区域隐蔽灾害情况,提前采取防治措施以保证安全回采。探测结果表明:槽波地震法、无线电波透视法均可探测工作面内部断层、陷落柱和煤厚变化带等隐蔽地质体;槽波地震法可实现盘区以及超宽工作面探测,并可探测瓦斯富集区、应力集中区,对陷落柱反映敏感,探测精度高;无线电波透视法对断层等构造反映灵敏,可以探测中小断距断层,实现精确定位;瞬变电磁法、音频电透视法可探测工作面区域富水情况,瞬变电磁法探测范围广,可实现煤层周边区域全空间360°范围探测;音频电透视法可探测煤层内部富水情况,也可用于探测复杂采动的复采工作面,对空巷、房柱式采空区探测效果极佳。针对采煤工作面的地质条件,合理选用上述一种或几种物探方法,可实现工作面隐蔽构造的精细探测,为工作面安全回采提供保障。     

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。     

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。     

“岩—煤—岩”结构中SH型槽波特性研究

矿井安全生产受前方采空区、断层破碎带等复杂地质因素制约,现有高精度地面地震勘探及矿井地球物理探测精度均难以满足安全生产的地质需求,为保障复杂地质条件下矿井安全、高效生产,开展槽波反射波法超前探测研究十分必要。深入研究了地震波在“岩—煤—岩”这一特殊结构中的传播特性,通过研究SH型槽波的波动特征,对其相对稳定的波动特征给予了定量表示;通过波场正演模拟研究发现,煤层厚度、激发点位置、反射界面倾角等因素改变时,SH型槽波波动特征相对稳定,这一特征的发现对槽波超前探测的推广及应用有重要指导意义。     

特厚煤层大采高综放开采关键技术

大采高综放是特厚煤层的主要开采方法,但随着割煤和放煤高度的增加,将带来矿压显现剧烈、工作面煤壁片帮严重、顶煤采出率低、瓦斯涌出量大等突出问题。笔者在分析我国煤炭综放开采技术发展历程的基础上,以塔山煤矿8105工作面为工程背景,研究了14~20 m特厚煤层大采高综放工作面顶煤顶板运移规律,成功研发了大采高综放工作面片帮综合防治技术、高效高采出率放煤技术和“低瓦斯赋存,高瓦斯涌出”条件下安全保障等关键技术。井下试验表明：塔山煤矿8105工作面采出率达88.9%,较8104工作面提高5.9%;工作面设备平均开机率达92.1%,2011年累计生产原煤1 084.9万t,首次实现了大采高综放开采全国产技术工作面年产1 000万t的目标。     

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。     

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。     

长治盆地霍尔辛赫煤矿三维地震勘探技术研究与应用

长治盆地霍尔辛赫煤矿位于长治盆地西侧,井田内断层和褶曲较发育,岩溶引起的陷落柱较多,需对其进行查明。三维地震勘探技术常用于井下勘探中,基于岩石的波阻抗差异,对地下地质构造进行推断、解释的物探方法。通过在此区开展此方法,详细查明区内新生界厚度、煤层底板起伏形态、断层、陷落柱的分布及其性质。研究得出,3号煤层达到查明程度,15号煤层为控制程度,共发现波幅≥10 m的褶曲7个;发现的6条断层中落差≥5 m的3条为逆断层,＜5 m的3条为正断层;长轴直径＞25 m的陷落柱6个,其中3个为控制可靠陷落柱,另3个为控制较可靠陷落柱;并圈定异常区3处。研究为后续煤矿开采设计提供了详实、可靠的地球物理资料。     

鄂尔多斯布尔台煤矿三盘区三维地震勘探技术应用

三维地震勘探技术能较好地解释煤矿采区地质构造发育情况和主采煤层的厚度与顶底板岩性等。通过对鄂尔多斯地布尔台煤矿三盘区开展高精度三维地震测量,建立了高分辨率等时地层格架,控制了4套主要可采煤层的宏观结构和厚度变化趋势,解释了2个宽缓褶曲构造、276条断层和3处煤层顶板异常区,并进行了勘探前后对比。研究为后期合理布置巷道及采掘工作面提供了地质依据。