槽波地震勘探技術(shù)在煤礦構(gòu)造探測上的應(yīng)用

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)進行的，地震測線接收點和激發(fā)點沿煤巷布設(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，煤層是一個典型的低速夾層，在物理上構(gòu)成一個“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，確認前方是否存在煤層的不連續(xù)性。當斷層（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；當落差更小，以至沒有斷層時，根本沒有反射槽波。至于巷道的反射，不予考慮，在實際工作中也易于判斷。

三、應(yīng)用實例

本次以某礦3501工作面軌道順槽槽波地震勘探為實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)字濾波器進行濾波。對單炮記錄中的一道進行頻散分析，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：

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