槽波地震儀—槽波

槽波又稱之為導(dǎo)波、層波、板狀波或煤層波。槽波在煤層中激發(fā)，通過同一煤層傳播、衰減和反射，并在同-煤層中被接收。由于煤的密度和彈性波傳播速度基本小于圍巖的一半，所以在煤層內(nèi)震源激發(fā)的彈性波大部分能量不能向三維方向傳播，而總是在兩個(gè)界面(煤層頂板和底板)之間反射和混響從而形 成一種特殊的彈性地震波一槽波。 槽波是由在煤層中傳播的機(jī)械彈性波和該波在煤層頂?shù)装瀹a(chǎn)生的反射機(jī)械彈性波相互干涉形成的。籠統(tǒng)地講槽波是煤層中和直接從頂?shù)装宸?射回煤層中的縱波和橫波的合成波。人們將具有縱波和垂直于煤層極化的橫波( SV波)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)分量稱之為”瑞雷型槽波”( PSV波) ;而將含有平行于煤層極化的橫波質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)分量稱之為"拉夫型槽波”( SH波)。因?yàn)橹挥性诿簩禹數(shù)装宓臋M波速度顯著的大于煤層縱波速度時(shí)，才適合于瑞雷型槽波的應(yīng)用，槽波地震儀價(jià)格，因此，在實(shí)際槽波測(cè)量時(shí)應(yīng)該主要運(yùn)用拉夫型槽波，而瑞雷型槽波更適用在物理模型中使用。根據(jù)槽波地震探測(cè)震源激發(fā)點(diǎn)位置，可以將槽波劃分為對(duì)稱型槽波和非對(duì)稱型槽波。理論和實(shí)踐均證明:“對(duì)稱拉夫型槽波”更適合于煤礦地質(zhì)探測(cè)，所以-般情況下，震源激發(fā)點(diǎn)總是設(shè)置在煤層的中心。

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槽波地震儀

1)相對(duì)于常規(guī)的集中式地震儀、分布遙測(cè)式地震儀而言，節(jié)點(diǎn)式地震儀不需要主機(jī)、交叉站、電源站和大線，施工時(shí)不需要相互通信，無需布設(shè)炮線、電話線，且具備獨(dú)立同步施工的能力，是煤礦井下槽波地震勘探的理想儀器。

2)節(jié)點(diǎn)式地震儀采用“節(jié)點(diǎn)式設(shè)計(jì)、獨(dú)立型激發(fā)、分布式采集、三通道存儲(chǔ)、集中式回收”的設(shè)計(jì)理念，較好地滿足煤礦井下地震儀器本安防爆、指標(biāo)先進(jìn)、施工快捷等基本要求。

3)節(jié)點(diǎn)式地震儀靈活、無約束布設(shè)的優(yōu)勢(shì)，使得煤礦井下超長(zhǎng)超寬工作面、互不貫通的巷道之間以及采區(qū)、盤區(qū)和煤巷-巖巷跨層條件下的槽波地震探測(cè)得以實(shí)現(xiàn)。為了更好地發(fā)揮煤礦井下槽波地震勘探技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，今后應(yīng)該進(jìn)一步加大反射槽波地震勘探、鉆孔-巷道的透射槽波地震勘探技術(shù)與裝備研究。

槽波地震的觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

槽波地震勘探原理在煤層與頂?shù)装宓?層地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，煤層的速度、密度相對(duì)較低，是一個(gè)“低速槽”，且煤層與頂、底板存在較大的波阻抗差異，屬于良好的地震反射界面。因此，在煤層中激發(fā)的地震波，遇到煤層頂?shù)装搴缶蜁?huì)發(fā)生反射、透射和折射，且在較短的距離內(nèi)地震反射波的入射角將會(huì)達(dá)到或超過臨界角，從而形成了全反射的條件，此后地震波的能量被“禁錮”在煤層的低速槽中而較少“逃逸”出去。因此，槽波是一種在煤層中激發(fā)、在煤層中接收、沿煤層傳播的制導(dǎo)波，其理論基礎(chǔ)完備，形成機(jī)理、傳播方式、波場(chǎng)特征等比較清楚。槽波地震探測(cè)就是利用煤層的這一導(dǎo) 波特性，以探查煤層內(nèi)斷層、陷落柱、煤厚變薄區(qū)、巖漿巖侵入范圍等地質(zhì)異常的一種地球物理探測(cè)方法，它也是目前煤礦井下構(gòu)造探測(cè)精度較高的方法。

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