槽波地震儀

槽波地震探測(cè)技術(shù)的主要用途是在井下探測(cè)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(guò)震源或虛震源成象，將時(shí)—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(wú)法探測(cè)出來(lái)，可就是這些不能預(yù)先被測(cè)出來(lái)的小構(gòu)造能給正規(guī)的采煤工作造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。目前，我國(guó)許多煤礦采用綜合機(jī)械化采煤設(shè)備。由于機(jī)械設(shè)備多，裝備一個(gè)工作面要好幾個(gè)月的時(shí)間，耗資數(shù)千萬(wàn)至億元，如果遇上一個(gè)未知的落差約為煤層厚度大小的斷層，其費(fèi)用會(huì)增加20%以上，若遇到未知的大斷層，這種工作面就將報(bào)廢。如果遇到陷落柱將會(huì)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(cè)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(guò)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(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——槽波。

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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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(guò)程中無(wú)計(jì)劃揭露陷落柱帶來(lái)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,針對(duì)典型礦井,制定標(biāo)準(zhǔn)煤巖樣,展開室內(nèi)試驗(yàn)分析,并選擇合理的工程現(xiàn)場(chǎng),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(guò)探采成果對(duì)比研究該方法對(duì)陷落柱精準(zhǔn)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(zhǔn)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(yán)重,可以依據(jù)衰減系數(shù)和相應(yīng)計(jì)算方法,準(zhǔn)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)化格式輸出：采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)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(duì)陷落柱構(gòu)造的探測(cè)效果良好,能夠有效指導(dǎo)礦井的安全生產(chǎn)。