槽波法地震勘探原理

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含煤巖系中，通常煤層的密度比上下圍巖的密度小，地震波在煤層中傳播速度低，煤層是一個(gè)明顯的低速槽。槽波在煤層中激發(fā)，通過(guò)同一煤層傳播、衰減和反射，并在同一煤層中被接收。煤層中激發(fā)的地震波，部分能量經(jīng)煤層頂?shù)装宥啻稳瓷?，互相疊加干涉，被煤層制導(dǎo)，僅在煤層及其附近的二維空間傳播，形成槽波(又稱通道波，channel waves)。槽波是只在煤層內(nèi)部傳播的地震波，也叫煤層波(seam waves)或?qū)Р?guided waves)。當(dāng)采煤工作面前方有斷層、陷落柱、沖刷及變薄帶等地質(zhì)異常時(shí)，沿煤層傳播的槽波受到阻斷，全部阻斷時(shí)只能觀測(cè)到反射槽波;部分阻斷時(shí)，能觀測(cè)到較弱反射槽波及弱的透射槽波。在同一煤層適當(dāng)巷道煤壁上或鉆孔中安置檢波器，可接收到槽波并送到地震儀記錄下來(lái)。

槽波地震儀

槽波地震勘探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。④再壓縮或反褶積，用以克服與減輕幾何頻散效應(yīng)，提高分辨率及加大探測(cè)范圍，⑤動(dòng)態(tài)道集(DTG)疊加，用以修改普通的CDP多次疊加技術(shù)以適應(yīng)槽波地震勘探條件的特殊性。它是地震勘探的-一個(gè)分支。 槽波是在煤層中傳播的- -種波導(dǎo)(圍限波或管波)，其傳播距離遠(yuǎn)、能量強(qiáng)、波形特征易于識(shí)別，具有明顯的頻散特征，槽波地震勘探就是利用此特性來(lái)探測(cè)煤層內(nèi)異常體位置。事實(shí)證明，這種方法不僅能夠有效地確定異常體位置，而且探測(cè)范圍也是其他物探方法無(wú)法比擬的。

槽波勘探的概念

以下內(nèi)容由中礦大地為您提供，希望對(duì)同行業(yè)的朋友有所幫助。

槽波是在同一煤層內(nèi)激發(fā)、傳播和接收的一種地震波，分為透射和反射兩種探測(cè)方法?？v波與橫波到達(dá)同一地震臺(tái)的時(shí)間差，即時(shí)差與震中離地震臺(tái)的距離成正比，離震中越遠(yuǎn)，時(shí)差越大。槽波傳播時(shí)，若遇有煤層變薄、斷失等不連續(xù)現(xiàn)象，會(huì)出現(xiàn)兩種情況：（1）槽波不能夠向不連續(xù)體后面的煤層中繼續(xù)傳播， 可以利用接收點(diǎn)槽波信號(hào)的有無(wú)和強(qiáng)弱， 來(lái)判斷煤層中是否有構(gòu)造存在，以及構(gòu)造的大小，稱之為“ 槽波透射法”；（2）由于煤層中的不連續(xù)體通常是巖化程度較高的巖石，與煤層的波阻抗差很大，槽波在此就會(huì)產(chǎn)生反射。利用反射信號(hào)來(lái)測(cè)得煤層中不連續(xù)體的存在，稱之為“槽波反射法”。槽波地震就是以透射法為主，以反射法為輔進(jìn)行工作的。

槽波地震勘探

1)站(主機(jī))

外殼和鍵盤均采用不銹鋼金屬材料，專為井下勘探設(shè)計(jì)，具有極高安全系數(shù)和防爆功能。15英寸LED背光彩色顯示器，四組鎳鎘防爆可充電電池。主機(jī)控制整個(gè)儀器操作，數(shù)據(jù)采集、管理和實(shí)時(shí)顯示觀測(cè)結(jié)果。重22Kg。配置四組防爆可充電電池。

2)數(shù)據(jù)采集站

采集站外殼為導(dǎo)電塑料材質(zhì)，具極高的防爆功能，有2個(gè)狀態(tài)指示燈LED指示采集站工作狀態(tài)，重2.7Kg。

3)中繼站

中繼站外殼為導(dǎo)電塑料材質(zhì)。每250m長(zhǎng)測(cè)線接一個(gè)中繼站，用來(lái)增強(qiáng)信號(hào)幅度。狀態(tài)指示燈LED代表中繼站工作狀態(tài)。重2.7Kg。

4)雙分量水平檢波器

檢波器互為垂直的雙分量水平檢波器，直徑為55mm。檢波器插入煤層中的孔洞后，用氣筒給檢波器膠1囊充氣使其膨脹，以便檢波器緊緊的貼在巷道壁上。在移出檢波器時(shí)，只需輕輕按下閥門便可釋放橡膠1囊內(nèi)部氣體。重3.3Kg。

5)觸發(fā)單元。

當(dāng)觸發(fā)單元接收到爆1炸信號(hào)后，便立即觸發(fā)數(shù)據(jù)采集單元和中繼站開始記錄，重2.7Kg。主機(jī)中內(nèi)置的USB接口也具有觸發(fā)功能，可以代替觸發(fā)單元。

6)爆1炸機(jī)觸發(fā)脈沖單元

爆1炸機(jī)可選用煤礦上的爆1炸機(jī)。觸發(fā)脈沖單元中間有一小孔，放炮時(shí)，將炮線中的一條穿過(guò)該孔，以產(chǎn)生感應(yīng)脈沖，并傳至觸發(fā)單元或主機(jī)的USB接口，從而啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集站和中繼站開始記錄。重0.5Kg。

7)數(shù)據(jù)傳輸電纜

數(shù)據(jù)傳輸電纜時(shí)非常輕便的雙芯電纜，外皮具有極高的絕緣性和非常好的彈性，長(zhǎng)250m，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)采集站記錄的數(shù)據(jù)傳輸給主機(jī)。帶架重12Kg。

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