煤礦陷落柱槽波探查技術及應用

陷落柱是巖溶空頂塌陷的產物，也是影響礦井采掘銜接和安全生產的重要因素之一。為了提前查明陷落柱的賦存特征，避免工作面回采過程中無計劃揭露陷落柱帶來的人員傷亡和財產損失，針對典型礦井，制定標準煤巖樣，展開室內試驗分析，并選擇合理的工程現(xiàn)場，展開槽波地震透射法和反射法勘探，終，結合槽波速度法和能量法分析圈定陷落柱范圍，通過探采成果對比研究該方法對陷落柱精準探查的適用性。結果表明:槽波透射法速度分析中，陷落柱的槽波速度與其裂隙發(fā)育情況和膠結程度密切相關，異常值難以準確界定；槽波透射法能量分析中，陷落柱的槽波振幅值衰減嚴重，可以依據(jù)衰減系數(shù)和相應計算方法，準確圈定陷落柱的發(fā)育范圍；如果陷落柱與煤體交界面完好，與煤層夾角適合，槽波反射法速度分析可以準確劃定陷落柱的邊界。因此，槽波地震勘探對陷落柱構造的探測效果良好，能夠有效指導礦井的安全生產。

槽波地震儀—數(shù)據(jù)采集

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槽波法地震勘探的基本測量方法有透射波法及反射波法兩種。其原理及對應的典型記錄示于下頁圖3。透射波法測量中，震源與檢波器分別安置在不同巷道內(包括鉆孔、工作面等);反射波法測量中，震源與檢波器則安置在同一巷道，與地面地震勘探類似。常采用共反射點多次疊加技術。

槽波地震儀

槽波又稱煤層波。煤與頂?shù)装鍘r石相比，具有彈性波傳播速度低、密度小等特點。因此， 煤與頂?shù)装彘g的界面都是良好的反射面。在煤層中間放置震源，激發(fā)出的彈性縱、橫波就會向三維方向傳播。當波射線以大于臨界角的方向入射到頂?shù)捉缑鏁r，根據(jù)斯內爾定律就會產生“全反射”。在小范圍內，煤層頂?shù)捉缑婵梢暈槠叫谢蚪破叫?，故“全反射?過程就會在煤層頂?shù)捉缑骈g多次反復進行，并延續(xù)很遠。“全反射”過程中，由于縱、橫波的臨界角不同，槽波地震儀價格， 必然產生干涉。結果使得一些諧波消失，使另一些諧波增強，并在垂直于煤層方向上形成駐波。這種沿煤層頂?shù)装彘g傳播的特殊干涉波駐波，就稱為槽波。

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