槽波透射与反射联合勘探在小构造探测中的应用.pdf

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1、煤炭工程第４９卷第５期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４９，Ｎｏ?５ｄｏｉ：１０?１１７９９／ｃｅ２０１７０５０１５槽波透射与反射联合勘探在小构造探测中的应用赵朋朋（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安７１００７７）摘要：为了查明晋煤集团赵庄煤业５３１６工作面内部的断层及陷落柱分布情况，在该工作面两巷及切眼分别布置了检波器，利用炸药震源的形式，开展了槽波透射与反射联合勘探。结果表明，只要设计的观测系统较为理想，槽波透射法勘探和反射法勘探可以相辅相成，相互提供解释依据，使槽波勘探对小构造的解释精度大幅提升，为煤矿

2、生产提供安全保障。关键词：槽波透射法；反射法；小构造；勘探；陷落柱中图分类号：ＴＤ１６６文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１７）０５⁃００４７⁃０４ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＩＳＳｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｓｍａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓＺＨＡＯＰｅｎｇ－ｐｅｎｇ（ＣｈｉｎａＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＸｉ′ａｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ′ａｎ７１００７７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄ

3、ｅｒｔｏｆｉｎｄｏｕｔｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆａｕｌｔａｎｄｃｏｌｌａｐｓｅｃｏｌｕｍｎｏｆ５３１６ｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｉｎＺｈａｏｚｈｕａｎｇＣｏａｌＭｉｎｅｏｆＪｉｎｃｈｅｎｇＣｏａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＧｒｏｕｐ，ｄｅｔｅｃｔｏｒｓａｎｄｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓｏｕｒｃｅａｒｅａｒｒａｎｇｅｄｉｎｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｒｏａｄｗａｙｓａｎｄｏｐｅｎ－ｏｆｆ，ｔｈｅｊｏｉｎｔｏｆＩＳＳｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈ

4、ｏｗｓｔｈａｔａｓｌｏｎｇａｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅ，ＩＳＳｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｃａｎｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｅａｃｈｏｔｈｅｒａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｉｓｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇｓａｆｅｔｙｇｕａｒａｎｔｅｅｆｏｒｃｏａｌｍｉｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＳＳｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ；ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ；ｓｍ

5、ａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ；ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；ｃｏｌｌａｐｓｅｃｏｌｕｍｎ我国较为重要的能源是煤炭，煤矿安全开采的硬性要下行波相互干涉迭加，多数谐波成分相互抵消和削弱而逐求之一就是普查隐蔽致灾因素。隐蔽致灾因素中就包含瓦渐消失。只有满足一定条件的谐波，相对增强，在槽内相斯、水、火、断层、褶皱、节理、陷落柱等。其中探查工长干涉而形成垂直于煤层面的驻波，在煤层内不断向前传［１］［５］作面小构造最合适的方法是槽波勘探技术。槽波勘探技播，这就形成了槽波。槽波是在煤层中激发、并且在煤术是探查煤层内部构造的一种地球物理方法。该

6、技术可以层中传播、煤层中接收的一种导波。探查陷落柱、小断层、采空区、煤层分叉与变薄带及废弃巷道等地质异常，在探测精度和距离上优于其他井下勘探［２－４］方法，是目前矿井物探最有效的方法之一。１槽波探测技术由于地震波在煤层中的速度小于在顶底板的速度，所以在煤层中激发的地震波，以不同角度入射到顶底板界面图１槽波的形成示意图时，会有几种情况，槽波的形成如图１所示。当入射角小于临界角时，大部分能量将透射到围岩之中，只有小部分槽波勘探技术使用的方法主要有透射槽波勘探、反射槽能量反射回煤层中，并在顶底板之间来回多次反射、透射波勘探或者

7、透射和反射联合勘探法。如果槽波在传播过程中而迅速衰减；当入射角大于或等于临界角时，则入射到顶没有被构造遮挡，在对面巷道可以接收到透射槽波；槽波被底板界面的地震波能量将全反射回到煤层，并在煤层中多遮挡一部分时，除了会有透射槽波，在阻断面还会产生反次反射，在煤层这个低速槽内向外扩散传播。其中上行、射，此时反射波和透射波都可以被接收到；当全部被遮挡收稿日期：２０１６－０６－０１作者简介：赵朋朋（１９８３—），男，河北正定人，工程师，现主要现从事槽波勘探技术研究工作，Ｅ－ｍａｉｌ：３０８５１７７７５＠ｑｑ?ｃｏｍ。引用格式：赵朋

8、朋．槽波透射与反射联合勘探在小构造探测中的应用［Ｊ］．煤炭工程，２０１７，４９（５）：４７－５０．４７施工技术煤炭工程２０１７年第５期［６－８］［１３］时，无法接收到透射槽波，但可以观测到反射槽波。波，所以需要压制直达槽波使反射波增强，增强的方法通过地震记录有无透射槽波以及槽波振幅的强弱可以是消除频散效应和削弱噪声的