2 工程應(yīng)用實(shí)例
2.1 工作面概況
本次井下槽波地震勘探工作地點(diǎn)為山西省晉城成莊煤礦5308大采高工作面，工作面長600 m，煤層為3號煤層，煤層厚度為6.07 m,黑色，條帶狀結(jié)構(gòu)，似金屬光澤，煤芯完整。因工作面走向較長，局部煤厚變化較大。工作面回采時(shí)，一部分處于承壓水標(biāo)高以下，工作面切眼處于承壓水區(qū)域，因此，本工作面充水因素復(fù)雜，屬于帶壓開采范圍。根據(jù)已揭露及相鄰區(qū)域的地質(zhì)質(zhì)料推斷，該掘進(jìn)工作面內(nèi)部有可能存在小型隱伏地質(zhì)構(gòu)造。
2.2 勘探設(shè)計(jì)
為了查明5308工作面內(nèi)部的地質(zhì)構(gòu)造情況，對5308工作面外部480 m進(jìn)行透射法槽波地震勘探，施工設(shè)計(jì)，如圖2所示。在該工作面上巷道53083工作巷布置了炮點(diǎn)31個(gè)，炮點(diǎn)間距為20 m，在下巷道53081工作巷布置了檢波點(diǎn)29個(gè)，檢波點(diǎn)道間距為20 m。各檢波點(diǎn)均采用雙分量水平檢波器接收。
圖2 5308工作面槽波透射法勘探設(shè)計(jì)圖
2.3 采集槽波單炮資料分析
2.3.1 典型透射槽波數(shù)據(jù)分析
選取工作面內(nèi)比較典型的單炮記錄，分析其槽波特征為：能量相對較強(qiáng)，速度相對較低、頻率相對較低。通過對各單炮記錄的仔細(xì)分析，可以看出，在每個(gè)單炮記錄上均能接收到槽波，只是不同地區(qū)，槽波透射的能量稍有差別。
2.3.2 典型透射槽波頻散分析
綜合整個(gè)工作面內(nèi)各典型槽波記錄頻散分析的結(jié)果，表明整個(gè)工區(qū)槽波頻散特征顯著，群速度曲線相對較完整連續(xù)，槽波埃里相頻率主要集中在80 Hz左右，槽波的埃里相速度約為850 m/s。
2.4 槽波數(shù)據(jù)處理與資料解釋
本次槽波地震勘探數(shù)據(jù)處理采用美國SPW地震數(shù)據(jù)處理軟件，主要的透射法數(shù)據(jù)處理流程如圖3所示。
槽波是頻散波，即槽波的群速度和相速度均隨頻率而改變。頻散分析就是從實(shí)測的槽波記錄中提取群速度和相速度隨頻率變化的曲線。槽波速度變化與煤厚密切相關(guān)，煤層越厚，槽波速度越低，主頻向低頻方向偏移。槽波頻散變化*陡的部分，煤厚變化引起的槽波速度變化*大，探測精度*高，因此在速度成像時(shí)，所選頻率宜位于槽波速度變化*陡的部分。
在對各炮點(diǎn)獲得的槽波數(shù)據(jù)進(jìn)行頻散分析后，便可獲得選定頻率下槽波速度，再對其進(jìn)行層析成像便可獲得波速CT成像圖。槽波速度CT成像圖能夠反映煤層厚度變化和斷層、陷落柱等，是透射法槽波勘探進(jìn)行地質(zhì)解釋的主要依據(jù)。
圖4為透射法槽波地震勘探波速分布圖。槽波波速分布圖中，圖例1代表速度高區(qū)域，圖例2次之，圖例3為低速區(qū)，根據(jù)速度分析結(jié)果綜合分析完整 |
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