郝鴻儒 武啟 賈晉才
摘 要:眾所周知,地面地震勘探方法是物探方法中分辨率最高,最準(zhǔn)確的勘探手段,也是煤田勘探中普遍應(yīng)用的方法。槽波地震勘探法是在井下煤層開采工作面內(nèi)進(jìn)行的,地震測線接收點(diǎn)和激發(fā)點(diǎn)沿煤巷布設(shè),直接探測煤層內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造或其他地質(zhì)異常體,并且槽波對異常體又非常敏感,槽波數(shù)據(jù)解釋又有巷道已知地質(zhì)資料為依據(jù),所以槽波地震勘探是最有效、最精確、分辨率最高的井下地震勘探方法。
關(guān)鍵詞:槽波地震勘探法;礦井地球物理勘探;地球物理方法
隨著煤炭安全生產(chǎn)工作要求和采掘機(jī)械化程度的提高,采掘工作面內(nèi)隱伏地質(zhì)構(gòu)造對礦井安全生產(chǎn)的影響越來越大,對一些可能影響生產(chǎn)的斷層、褶曲、變薄帶、采空區(qū)等的探測精度要求也越來越高。槽波地震勘探技術(shù)分辨率高、探測距離大、煤層厚度變化、矸石層分布等構(gòu)造,是一種有效的小構(gòu)造探測方法。
一、原理
在地質(zhì)剖面中,煤層是一個(gè)典型的低速夾層,在物理上構(gòu)成一個(gè)“波導(dǎo)”。煤層中激發(fā)的部分能量由于頂?shù)捉缑娴亩啻稳瓷浔唤d在煤層及鄰近的巖石(簡稱煤槽)中。槽波地震勘探就是利用在煤層中激發(fā)和傳播的導(dǎo)波、以探查煤層不連續(xù)性的一種地球物理方法。
二、施工方法
槽波勘探的基本觀測方法有兩類:透射法與反射法。它們的原理都很簡單。由震源在煤層中激發(fā)的槽波,沿煤槽傳播。在反射法測量中,震源與檢波器排列在同一巷道或工組面。相當(dāng)于地面反射法地震勘探垂直向下探測,轉(zhuǎn)90°后在巷道內(nèi)水平地向前探測。根據(jù)是否接收到非巷道反射槽波,確認(rèn)前方是否存在煤層的不連續(xù)性。當(dāng)斷層(或不連續(xù))落差接近或超過煤層厚度,則波導(dǎo)完全或幾乎全部阻斷,將產(chǎn)生反射槽波返回;當(dāng)落差較小,僅部分能量產(chǎn)生反射,形成較弱的反射槽波返回;當(dāng)落差更小,以至沒有斷層時(shí),根本沒有反射槽波。至于巷道的反射,不予考慮,在實(shí)際工作中也易于判斷。
三、應(yīng)用實(shí)例
本次以某礦3501工作面軌道順槽槽波地震勘探為實(shí)例來介紹槽波地震勘探技術(shù)在煤礦構(gòu)造探測上的應(yīng)用。
四、典型單炮記錄
本次采集數(shù)據(jù)質(zhì)量較好,從單炮記錄上能明顯看到槽波勘探中有效波——槽波反射波,約200ms處,根據(jù)此單炮記錄就能斷定側(cè)幫一定有斷層。在見圖1。
五、數(shù)字濾波
濾波是去除干擾的有效手段,關(guān)鍵要對原始資料進(jìn)行頻譜分析,找出有效波和干擾之間的頻譜差異,然后構(gòu)造相應(yīng)的數(shù)字濾波器進(jìn)行濾波。對單炮記錄中的一道進(jìn)行頻散分析,從頻散圖上能看到槽波中典型的頻散曲線形狀。
六、結(jié)論
經(jīng)過對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、矯正等處理,選取較為合適的處理參數(shù),得到效果明顯的最終疊加剖面,從剖面中看出DF339斷層距離3501工作面軌道順槽最近距離約221m,最遠(yuǎn)距離約250m,平均約235m,近似于巷道平行,落差及延展情況較穩(wěn)定,與之前三維物探成果形態(tài)及位置有所偏差,部分相吻合,結(jié)論可靠;DF340斷層距離3501工作面軌道順槽最近距離約31m,最遠(yuǎn)距離約69m,平均約50m,近似于巷道平行,落差及延展情況較穩(wěn)定,與之前三維物探成果位置略有偏差,基本相吻合,結(jié)論可靠。
參考文獻(xiàn):
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