槽波地震勘探在龙煤新发煤矿中的应用

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1、槽波地震勘探在龙煤新发煤矿中的应用马士趁：，杨思通马云2（1.山东科技大学地质科学与工程学院，山东青岛2660002.北京欧华联科技有限责任公司北京市海淀区西三旗100096）摘要：在煤田的开发中，工作面内的小构造、异常体、煤层厚度变化等是需要解决的关键问题，而槽波探测则为这些问题的解决提供了重要的物探方法。本文以龙煤新发煤矿为例，论述井下槽波地震勘探技术以其施工方便、受影响因素小、解析精度高等优点，对预先超前探测巷道外未知区域和工作面内地质构造发育情况，对下一工作面和采区的设计、巷道掘进、工作面的回采都具有十分重要的意义。关键词：新发煤矿；槽

2、波地震勘探；超前探测；地质构造In-seamSeismicExplorationApplicationinxinfaMineofLongmeiAbstract:Itisthekeyproblemstodetectthesmallstructure，abnormalbodyandthecoalthicknesschangesinthedevelopmentofcoalmining,andchannelwavedetectingprovidesimportantgeophysicalexplorationmethodstosolvethoseprob

3、lems.ThispapertakesxinfamineofLongmeiasanexample.Undergroundchannelwaveseismicexplorationtechnologywithitsstrongpointofconvenientconstruction,rareinfluencingfactorsandhighanalyticalprecision,etc,pre-detectdunknownoutsideofroadwayandgeologicalstructuredevelopmentconditioninsid

4、e,withgreatsignificanceofnextworkingfacedesign,theroadwayheadingandminingfacerecovery.Keywords:Xinfamine;In-seamSeismicExploration;Predictionahead;Geologicalstructure1引言随着煤矿生产安全要求和机械化程度的提高，工作面内部小构造引起的安全和生产问题越来越突出l2j。在综合机械化采煤的过程中，常常因为不能准确预测工作面前方的地质异常体以及其位置、规模大小、从而造成巨大的经济损失，严重的

5、还会造成人员伤亡。在诸多的物探方法中，槽波地震勘探以其分辨率商、探测距离大，能够探明煤层的不连续性，如断层破碎带、煤层厚度变化、夹矸层分布、剥蚀带和岩墙构造等，已经成为最受各国关注，也是最有发展前途的一种井下物探方1法l3j。［作者简介］马士趁，男，山东济宁人，在读硕士研究生，.卞要从事综合地球物理勘探方而的研宂。2槽波的形成及分类槽波地震勘探是地震勘探的一个分支。它是利用在煤层屮激发和传播的导波来探明煤层的不连续性。当煤层中激发的体波，包桮纵波和横波经过顶底界而的多次全反射，激发的能U1:最终被禁锢在煤层及其邻近的岩石中，不向围岩辐射，而在煤槽

6、中相互叠加、相长干涉，形成了一个较大的干涉扰动，即槽波

7、4j,如图1所示。.砌顶板岩层A/V、、4/煤层A//nA4底板岩层阁1槽波形成示意阁Figure1FormationofChannelwaves根据极化特征和物理构成，槽波分为洛夫型槽波（Love型波，简称L波）和瑞利型槽波（Rayleigh型波，简称R波）两类。洛夫型槽波是由只有y分量的唯一的SH波在煤层中干涉形成，所以L波在煤层中传播，介质质点仅在平行于煤层而P、j和垂直于波传播方向上振动15］。瑞利型槽波是由P波和SV波相互叠加、相互干涉形成的波动，质点在与煤层面相垂直、与传播方句

8、平行的平而A振动。因为既有水平分量乂有垂直分量，所以瑞利型槽波质点振动的轨迹一般呈逆行的不规则的椭圆状151。3槽波地震勘探方法槽波探测的基本方法有两类：透射法和反射法。在煤层中激发的槽波当沿着煤层传播时，如果工作而或巷道前方煤层波导被完全阻断，那么槽波就不能有效地透过异常体，不能形成透射槽波，但可以形成反射槽波，当部分被阻断时，能观察到较弱的透射槽波161。3.1透射槽波法炮点炮点k嘯煤层////,z11!、、A、、、Hi通711t1>i\、、、检波器翻雛器醐图2透射法原理图Figure2Schematicdiagramoftransmi

9、ssionmethod采用透射法探测时，震源与检波器排列分别布置在不同的巷道内，如图2所示。根据透射槽波的有无、强弱及运动学、动力学参数