槽波地震勘探在李雅庄煤矿构造探测中的应用

为探明李雅庄煤矿2-612工作面内的隐伏断层及陷落柱展布,保障煤矿安全生产和合理回采,采用槽波地震透射法与反射法对2-612工作面的槽波响应特征进行研究。研究表明:通过槽波能量变化可绘得CT成像图,分辨工作面内与煤厚相当的小构造,并综合已有地质资料和工作面采掘资料,可预测判定断层及陷落柱位置,确定了2-612工作面大、小断层8个,待定异常区域1个。槽波地震勘探技术在李雅庄煤矿取得较好的应用效果,探测结果可作为煤矿安全回采的依据。     

基于综合物探技术的地质构造带探测分析

以寺河矿W3308综采工作面为背景,采用巷瞬变电磁法和槽波勘探法对工作面的地质构造进行探测。通过巷瞬变电磁法分析工作面富水区分布情况,得到异常区两处,分别位于切眼附近520～570m处和860～910m处;通过槽波勘探法分析工作面地质构造带,得到异常区6处,3处为断层影响或煤体破碎区,2处为煤体破碎区,1处为赋存有断层或陷落柱。     

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。     

综合物探技术在工作面地质预报中的应用北大核心

为解决地面物探方法在矿井地质构造和水文地质勘查中分辨能力不足的问题,了解综采工作面内小型断裂构造的发育情况及导水特征,采用综合矿井物探方法对同一工作面进行地质预报研究。先后在同一工作面内的2条巷道,采用透射法槽波地震勘探技术和无线电波透视法对长1050 m、宽195 m工作面内的隐伏断层、陷落柱进行了双边精细勘探,获得了槽波地震速度分布和无线电波透视衰减系数成果;利用矿井瞬变电磁法对工作面内的含水构造进行了精细勘探,获得了工作面视电阻率成果;结合已知地质信息,对3种矿井物探方法圈定的物探异常进行了综合解释和可靠性分析,最终解释了隐伏断层3条,含水区5处,已知的2个陷落柱暂未导水,但是陷落柱附近存在低阻含水区,在采掘过程中存在导通的可能性;揭露的中小构造均有物探异常显示,勘查结果经矿方钻探和采掘验证,验证率达到80%。研究表明:矿井物探由于距离地质目标体较近,且可以充分利用工作面两侧巷道进行单一方法的双边联合探测,因此可以实现断距小于2 m的中小断层的精细勘探,但是单一矿井物探方法解释推断的物探异常区往往受方法本身及工作环境的影响出现一定的偏差;根据地质任务及地质目标体的物性差异,选择多种合适的矿井物探方法进行联合探测,结合地质资料进行多参数综合解释,可实现矿井中小地质异常体的有效探测。     

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。     

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。     

透射槽波探测煤矿陷落的方法及应用

在分析陷落柱危害的基础上,系统介绍了透射槽波探测的方法及透射槽波数据的采集方式,结合实际问题阐述了透射槽波探测陷落柱数据处理中的几项关键技术,最后,结合山西某矿1201工作面陷落柱探测成果的探采对比研究表明,基于透射槽波的陷落柱CT成像技术能够解释煤矿陷落柱位置,透射槽波技术是煤矿工作面内部陷落柱的有效方法。     

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。     

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。     

陷落柱导水性综合探查技术在采煤工作面中的应用

采煤工作面回采至陷落柱发育区面临顶板破碎、构造应力显现等问题,同时当陷落柱具备导水性(富水)时,会给工作面回采安全带来威胁。文章以81105综采工作面回采为例,综合采用采面坑透、震波CT探测技术手段确定采面内陷落柱发育位置,并通过三维电法探测陷落柱内部是否含水,最后采用钻探方式验证探测结果。现场应用表明,采用综合探测技术可实现陷落柱位置、影响范围及导水性等探测,并可指导后续采面生产。     

综合物探在陷落柱精确定位探测中的应用

为保证安全回采3301工作面,精确探明工作面内部陷落柱发育位置,避免给煤矿生产衔接和安全回采造成严重问题,对该工作面进行了无线电波透视探测,并对重点异常区域进行了槽波地震精细探测.结果表明:无线电波透视技术,可对陷落柱进行定性判定和横向位置准确定位,但纵向分辨率较低.槽波勘探技术,对陷落柱等其他地质异常均有明显响应,且...     

反射槽波探测采空巷道的实验与方法研究

对利用反射槽波探测工作面内异常构造展开实验研究，针对实际井下地震数据中反射槽波受直达槽波与其他波场干扰严重的问题，提出了基于最小平方反褶积的反射槽波增强算法和基于径向道变换的方法压制直达槽波与巷道声波，并用绕射偏移的方法获得工作面内巷道的成像结果。实验结果表明：槽波传播过程中遇采空巷道能够产生较强的反射槽波，通过处理可获得采空巷道的成像结果；反射槽波的传播距离可达360 m以上，探测距离可达200 m以上。     

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。     

综合探测技术在煤矿断层探测中的应用研究

为了探测出煤峪口矿81022工作面断层构造情况,采用综合探测技术进行探测。使用槽波地震探测技术,根据巷道揭露以及井下资料的综合分析,探测81022工作面断层构造,将探测结果与电磁波坑道透视探测结果进行对比,并进行定向钻探验证。结果表明:工作面内有不分叉的岩墙,一个岩墙的左边是一条落差为0.8 m的断层。综合探测技术可有效探测各种地质断层构造及异常体。     

煤矿震动波CT反演技术的应用与分析

为解决3105工作面矿压显现的安全隐患,基于震动波CT反演技术对3105工作面进行震动波CT探测,通过实时监测3105工作面区域的震源分布,形成高密度射线穿过煤层,生成大范围、高分辨率的波速反演云图,结合煤(岩)体内震动波速与应力的耦合关系,确定了3105工作面区域内的应力分布情况.经过微震法、钻屑法验证,震动波CT反...     

槽波地震勘探延时校正技术的研发与应用

地质构造透明化是我国煤矿智能化开采的基础。随着矿井物探技术的发展,槽波地震勘探备受关注,其中,槽波速度分析是主要处理方法之一。但是,矿用雷管的不确定延迟误差严重影响地震数据初至,如果槽波旅行时拾取出现偏差,极易造成探测结果偏移、误探、漏探。从硬件研发和软件改进两方面开展槽波地震勘探延时校正技术以及延时校正套筒的研发,实现了槽波探测设备与锚杆的对接,可逐炮采集雷管的延迟误差;延时校正流程的改进,实现了逐炮采集到雷管延迟误差在处理软件中的加载和应用。研究应用表明,延时校正技术可有效提高槽波探测准确率,对回采工作面内地质构造的位置圈定和解释具有重要意义。     

地震槽波断层探测观测系统设计和数据解译技术北大核心

为了利用地震槽波勘探技术准确探测断层,根据断层位置和产状的不同,分工作面内部断层探测、外部断层探测和其他情况等概化建立了10种典型观测系统模型;其中,工作面内部断层探测中又按断层在工作面内部位置、断层走向与测线夹角大小和断层落差大小细分为7种类型;分模型阐述了探测方法、炮检点布置和对应的数据解译方法等。以2个典型断层探测工程为例,分析了工作面巷道布置、煤厚、煤层赋存和构造发育情况等测区条件,根据拟探测断层的位置和产状等,对照观测系统模型开展了观测系统设计,在云顶煤矿11160工作面开展了反射法勘探,在观音堂煤矿25050工作面开展了透、反射法联合勘探,经数据解译和成果验证,实揭情况与勘探预测成果较为一致。     

承压水上含隐伏构造底板突水机理研究

以昌恒煤矿9102工作面实际地质资料为基础,借助数值模拟与现场测试等手段,从底板应力分布特征与塑性区发育特征两方面分析了该工作面下隐伏构造对工作面推采的影响。研究结果表明：陷落柱等地质构造的存在,使得工作面回采时在地质构造前出现应力集中现象|工作面回采引发的底板岩体破坏形式主要以剪切破坏为主,且塑性区与陷落柱顶部靠近工作面一侧边界塑性区首先连通形成突水通道,进而引起底板突水|利用底板应变计监测工作面回采引发的煤层底板破坏情况,最终得出工作面回采引发的含隐伏构造底板的破坏深度与经验及理论公式的计算结果能保持一致,验证了现场测试方法的可行性及科学性,为承压水上底板含隐伏构造煤层的安全生产提供借鉴。     

基于震波CT探测的宽煤柱冲击地压防控技术

针对深井区段煤柱冲击地压易发、多发、难防治的难题,以某矿1301工作面80 m区段宽煤柱冲击地压为例,利用数值模拟及微震数据分析,研究了宽煤柱冲击地压致灾机制,采用震波CT原位探测技术评估了宽煤柱区域内冲击危险性,并提出针对性防治方案。结果表明:3号煤层具有弱冲击倾向性,顶板岩层具有强冲击倾向性,已具备发生冲击地压的内在条件,高自重应力、强构造应力提供了基础静载荷,采空区侧向支承压力提供了增量静载荷,当两者叠加导致垂直应力超过冲击临界支承压力时,为宽煤柱静载荷冲击地压的发生提供了力源条件;震波CT原位探测技术以穿透煤岩体的实际震动波射线进行波速反演,反映煤岩体静载荷分布特征及结构特性,建立了以波速异常系数CA和波速梯度系数CG为主要因子的冲击地压危险性评估模型;鉴于宽煤柱冲击区域采掘空间实际条件,设计布置近完全观测系统观测方式,采用震波CT原位探测技术反演评估得到宽煤柱测区内冲击危险指数C=0.5~0.7,表明冲击发生后,宽煤柱仍然存在静载荷集中区域,具有中等冲击危险,并且运输巷侧冲击危险指数较采空区侧高,表明煤柱应力由采空区侧向运输巷侧转移,局部区域煤体破碎易冒顶片帮;制定了基于静载荷疏导的多层次防冲技术:大直径钻孔预卸压转移巷帮集中应力,耗散弹性应变能,确定合理日进尺为2.4 m,降低开采扰动,巷道全断面补强支护,提高围岩抗冲击能力;通过上述措施,现场监测宽煤柱煤体应力未发生突增,微震能量及频次变化平缓,1301工作面已安全回采宽煤柱区,防治效果显著。