三维地震资料在煤田陷落柱解释中的应用探讨

陷落柱是煤矿生产的主要安全隐患之一,为准确解释陷落柱,通过分析陷落柱的发育特征、结合地震勘探资料,总结陷落柱地震波响应特征和陷落柱的展布规律,以及陷落柱地震波特征随道间距的变化情况。     

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。     

王庄井田陷落柱探测方法应用对比分析

井田陷落柱的存在对煤矿安全生产造成了极大隐患,采用合理方法对其进行有效探测具有重要意义。文章基于对王庄煤矿陷落柱分布特征的分析,以8108工作面风巷和8103工作面内陷落柱探测为例,分别探讨了钻探法和无线电波透视法在陷落柱探测中的应用,并对两种方法存在的优缺点以及两者的有效结合进行了分析总结。     

煤田矿井陷落柱综合识别技术

为了更为合理的探测和解释陷落柱的空间信息,解决煤田陷落柱的综合探测和解释的精确度及准确度的难点问题,基于煤田矿井陷落柱的发育特征,采用地面和井下综合探测识别技术,通过地面的~(210)Po探测、三维地震勘探和瞬变电磁法探测技术确定陷落柱的范围,利用井下三点源超前探测、无线电透视技术等综合探测手段,更加准确判断陷落柱的具体位置、影响范围等信息。陷落柱综合识别技术的应用,使其的解释精度和准确度均有提高,为矿井的安全生产提供了地质依据。     

影响地震探测陷落柱的若干因素分析

煤矿中陷落柱的大小大多与地震波长相当,用地震方法预测煤矿中陷落柱,主要依据特征是在地震叠加时间剖面上出现强弱不同的特殊绕射波-散射波的强度、可识别性及偏移后的收敛特征.通过对几个影响地震探测陷落柱因素的分析,论述了地震探测陷落柱中的数据采集、资料处理及解释等方面的关键技术,以期提高对煤矿陷落柱的探测精度.     

陷落柱柱体结构的地震波场分析

采用合理的物探方法探测出陷落柱的赋存状态在减小陷落柱对煤矿安全的影响方面很重要,目前勘探陷落柱较有效的地球物理方法为地震勘探法。依据地震正演模拟基本原理,结合阳煤集团开元煤矿三维地震勘探的实例,从理论和实践上对不同内部结构的陷落柱在地震波场中的地震响应特征进行了对比分析,为陷落柱的解释提供了理论和现实依据。     

最大炮检距对陷落柱探测的影响

陷落柱是煤矿开采中的一种常见地质灾害体,地下岩溶水有可能通过陷落柱导升,威胁矿井安全。而三维地震勘探是探测陷落柱的一种有效手段,但目前仍不能满足煤矿地质任务。而最大炮检距在陷落柱探测中有一定影响,以煤田陷落柱为基础,构建陷落柱模型,采用声波方程,在考虑单因素变化原则下,模拟不同的最大炮检距对陷落柱的影响,并对地震记录进行处理,对所得叠加剖面进行对比分析后,认为小炮检距有利于陷落柱勘探。     

矿井综合物探方法在工作面掘进至陷落柱精细探测中的应用

本文在研究伯方矿陷落柱地质特征的基础上,在井下采用三点-三极和瞬变电磁两种物探手段,在掘进头对陷落柱进行超前探测。通过不同的方法进行综合探查和解释,准确地圈定出掘进头陷落柱的范围,为陷落柱的探查提供了新的思路和方法。结果表明:该综合物探探测结果与巷道实际揭露情况一致,有效指导了掘进工作面的设计与施工。     

探地雷达在华阳一矿隐伏陷落柱构造探测中的应用

陷落柱构造破坏煤系地层、降低煤炭资源储量,采煤工作面通过陷落柱,增加采煤成本,带来突水、瓦斯积聚风险,有必要在采煤工作面开展隐伏陷落柱构造探测。目前,采煤工作面的主要物探方法有地震波法和电磁法两类,作为精细地质勘探方法,探地雷达技术在隐伏陷落柱构造探测中发挥了重要作用。本文针对华阳一矿地质特点分析了陷落柱类型及其成因,采用有限时域差分法模拟了无充填型和充水型两类陷落柱构造的探地雷达数据,分析了不同构造的数据特征。通过100 MHz探地雷达对矿区内隐伏陷落柱构造进行了探测,探测结果表明：通过探地雷达剖面的目标频率变化及衰减幅度等特征,能够判别出陷落柱类型,为风险源排查和工程作业提供参考。     

2105顺槽掘进工作面瞬变电磁探测技术应用

为掌握2105运输顺槽掘进工作面前方X23陷落柱发育特征及富水情况,采用数值模拟软件建立地电模型,进行含水陷落柱瞬变电磁响应特征的模拟分析。基于模拟结果得出含水陷落柱位置会显现出低阻异常响应;根据巷道具体地质条件,在巷道迎头进行瞬变电磁探测分析,探测结果得出陷落柱发育在巷道前方50 m,陷落柱左帮富水性较强。根据现场钻孔验证,探测结果与钻孔验证结果一致,有效保障了巷道安全顺利通过含水陷落柱区域。     

陷落柱三维地震正演模拟及对比分析

设计了在煤层截面上长轴大小分别为80、50、25和15 m的4个陷落柱,其空间形状不规则、顶部发育高度不等,利用三维地震单程声波方程对4个陷落柱进行了正演模拟,对其中一条典型剖面开展了二维地震正演模拟（包括单炮和平面波）,并对陷落柱的二维地震与三维地震模拟剖面进行了对比分析。结果表明：相对于二维地震正演模拟而言,陷落柱三维正演模拟反映的陷落柱边界清晰,与实际大小相符,且对小陷落柱的识别能力有一定的提高。     

基于槽波层析成像的陷落柱定位研究

在煤矿井下地震勘探中,由于检波器和震源只能在巷道内进行布置,造成了观测系统的布局和分布特点受到限制。为了更好地探测煤矿进行实际异常的地质构造,确保矿井安全生产,采用槽波层析成像的方法对陷落柱定位进行研究。研究了陷落柱对煤层波场的影响,得出陷落柱对体波成分影响相对较小,而对瑞雷型槽波Rx和Rz分量的影响却相对较大;又对陷落柱速度成像和陷落柱能量成像进行了研究,研究验证了槽波层析成像技术在陷落柱分布范围定位中的准确性,研究为煤矿井下陷落柱地质构造的勘探提供了技术支持。     

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...     

煤矿陷落柱槽波探查技术及应用

陷落柱是岩溶空顶塌陷的产物,也是影响矿井采掘衔接和安全生产的重要因素之一。为了提前查明陷落柱的赋存特征,避免工作面回采过程中无计划揭露陷落柱带来的人员伤亡和财产损失,针对典型矿井,制定标准煤岩样,展开室内试验分析,并选择合理的工程现场,展开槽波地震透射法和反射法勘探,最终,结合槽波速度法和能量法分析圈定陷落柱范围,通过探采成果对比研究该方法对陷落柱精准探查的适用性。结果表明:槽波透射法速度分析中,陷落柱的槽波速度与其裂隙发育情况和胶结程度密切相关,异常值难以准确界定;槽波透射法能量分析中,陷落柱的槽波振幅值衰减严重,可以依据衰减系数和相应计算方法,准确圈定陷落柱的发育范围;如果陷落柱与煤体交界面完好,与煤层夹角适合,槽波反射法速度分析可以准确划定陷落柱的边界。因此,槽波地震勘探对陷落柱构造的探测效果良好,能够有效指导矿井的安全生产。     

综合物探技术在矿井陷落柱识别的应用研究

陷落柱作为矿井隐蔽致灾体之一,常常表现为由下伏的灰岩坍陷形成,一定规模的陷落柱是矿井重要的导水通道,成为制约矿井自动化开采和矿井安全生产的重要因素。为安全、高效预测矿井井田内的陷落柱的空间分布特征,常采用综合地球物理勘探技术提高探测的精确度和精准度。本文采用地面三维地震勘探技术与对面可控源大地音频测深(CSAMT)技术,对梧桐庄矿井六采区进行综合探测、数据处理与综合解释研究。结果表明,三维地震勘探技术能有效识别矿井井下小构造,陷落柱的规模、空间形态,结合CSAMT的探测对陷落柱的含水性、含水量进一步得到验证,综合物探技术解决了矿井陷落柱的空间参数和富水状态,为下一步的综合处理提供有利的地质保障。     

运用地震属性技术解释煤矿陷落柱

通过对山西某煤矿两个三维勘探区煤层反射波的属性特征进行的提取,对陷落柱反射波等地震属性特征进行了深入分析、研究,结合已知地质资料,利用基于地震层间属性定量描述与识别陷落柱的最新解释技术对勘探区进行了精细解释。     

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。     

基于衰减层析成像技术的煤矿小构造地质研究

为了精确掌握煤矿小构造地质情况,确保矿井的安全生产,采用衰减层析成像技术,研究了地震波在煤层中传播规律、煤层模型的建立以及煤层中小构造对波场的影响,并对陷落柱、断层等小构造进行了模拟分析。研究得出:当波场穿过陷落柱时,能量急剧衰减,但是穿过陷落柱后表现出来的结果不同,体波穿过陷落柱后基本恢复了原来的状态,但是,槽波穿过陷落柱后能量发生了较大变化;当波场穿过断层时,槽波和体波都由断层左盘进入了右盘,而且在断层面附近,槽波发生了较严重的散射,研究为煤矿小构造的勘探提供一定理论依据。     

地震属性技术在小陷落柱精细解释中的应用

长期以来,陷落柱一直严重威胁着我国北方一些煤矿的高产高效安全生产及综合机械化采煤机组的正常运行。地震勘探作为陷落柱勘探的主要技术手段,在识别查明该异常地质体方面发展挥了重要作用。以往利用地震时间剖面和层拉平切片对陷落柱进行识别解释,仅对较大的陷落柱（直径大于50 m）反映特征明显,而对于小陷柱却无能为力。通过分析陷落柱的地震正演模拟、属性特征及实例认为,可以利用方差体、均方根振幅、弧长等地震属性技术对其进行精细解释,效果较好。