槽波地震儀

槽波地震探測技術(shù)的主要用途是在井下探測煤層的不連續(xù)性，如煤層厚度變化、矸石層分布、小斷層、陷落柱、火成巖侵入體、古河床沖刷、巖墻、老窯等。⑥全息成象或散射偏移技術(shù)，通過震源或虛震源成象，將時—空域槽波記錄數(shù)據(jù)偏移到空—空域采區(qū)或盤區(qū)平面圖上，使斷層等異常歸到它的正確位置上。而這些尺寸只有1~2米或更下的地質(zhì)異常在地面上用地震勘探和其他勘探手段是無法探測出來，可就是這些不能預(yù)先被測出來的小構(gòu)造能給正規(guī)的采煤工作造成很大的經(jīng)濟損失。目前，我國許多煤礦采用綜合機械化采煤設(shè)備。由于機械設(shè)備多，裝備一個工作面要好幾個月的時間，耗資數(shù)千萬至億元，如果遇上一個未知的落差約為煤層厚度大小的斷層，其費用會增加20%以上，若遇到未知的大斷層，這種工作面就將報廢。如果遇到陷落柱將會造成災(zāi)難性的損失。因此，現(xiàn)代化采煤技術(shù)迫切需要超前查明工作面前方的煤層狀況，槽波地震探測技術(shù)是一種的選擇。

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槽波地震儀—槽波

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槽波又稱之為導(dǎo)波。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，channelwaves)。槽波在煤層中激發(fā)，通過同一煤層 傳播、衰減和反射，并在同一煤層中被接收。由于煤的密度和彈性波傳播速度大體上小于圍巖的一半，所以在煤層內(nèi)激發(fā)的彈性波大部分能量不能向煤層外部傳播，而總是在兩個界面(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——槽波。

槽波地震勘探

1)站(主機)

外殼和鍵盤均采用不銹鋼金屬材料，專為井下勘探設(shè)計，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。主機控制整個儀器操作，數(shù)據(jù)采集、管理和實時顯示觀測結(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長測線接一個中繼站，用來增強信號幅度。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，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。

當觸發(fā)單元接收到爆1炸信號后，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炸機觸發(fā)脈沖單元

爆1炸機可選用煤礦上的爆1炸機。觸發(fā)脈沖單元中間有一小孔，放炮時，將炮線中的一條穿過該孔，以產(chǎn)生感應(yīng)脈沖，并傳至觸發(fā)單元或主機的USB接口，從而啟動數(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250m，負責將數(shù)據(jù)采集站記錄的數(shù)據(jù)傳輸給主機。帶架重12Kg。

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煤礦陷落柱槽波探查技術(shù)及應(yīng)用

陷落柱是巖溶空頂塌陷的產(chǎn)物,也是影響礦井采掘銜接和安全生產(chǎn)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(chǎn)損失,針對典型礦井,制定標準煤巖樣,展開室內(nèi)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(jié)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(jié)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(jié)程度密切相關(guān),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(yīng)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。提供透射槽波速度、能量衰減CT成像和反射槽波偏移成像等模塊，解釋成果豐富標準化格式輸出：采用國際標準SEG2、SEGY數(shù)據(jù)格式，兼容各類數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)。因此,槽波地震勘探對陷落柱構(gòu)造的探測效果良好,能夠有效指導(dǎo)礦井的安全生產(chǎn)。