槽波地震儀數(shù)據(jù)處理

槽波的頻散及煤層中斷層等異常體走向的隨意性，使槽波法地震勘探數(shù)據(jù)處理具有不同于常規(guī)地面地震勘探的一些特殊方法。①兩分量記錄的極化分析與旋轉(zhuǎn)，用以識別波型，提高信噪比。②頻散分析，用以提取速度信息。③包絡(luò)疊加(計算共反射點道集的低頻包絡(luò)，經(jīng)動校正后的疊加)，用以克服槽波頻率高，動校正精度不夠的矛盾。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范圍，⑤動態(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。理論和實踐均證明:“對稱拉夫型槽波”更適合于煤礦地質(zhì)探測，所以-般情況下，震源激發(fā)點總是設(shè)置在煤層的中心。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。⑦代數(shù)重建(ART)CT成象技術(shù)(根據(jù)目的物的系列投影，借助計算機(jī)重建圖象的技術(shù))，通過透射記錄數(shù)據(jù)的CT成象，勾繪采區(qū)速度異常平面圖，以預(yù)測礦壓、水、陷落柱及沖刷等異常。

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槽波地震儀的應(yīng)用

在煤層中，由于煤的密度和彈性波傳播速度明顯的低于頂、底板圍巖，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傳播（類似光在光纖中傳播）,總是在兩個界面（煤層頂板和底板）之間反射混響，從而形成一種特殊的彈性地震波---槽波。槽波攜帶了大量煤層信息，且速度、頻率均隨煤層內(nèi)變化有關(guān)。通過在煤層中激發(fā)震源，并利用檢波器采集這些槽波信號，就能對其做分析、反演得到煤層地質(zhì)信息。地震儀的基本原理其基本原理是利用一件懸掛的重物的慣性，地震發(fā)生時地面振動而它保持不動。當(dāng)槽波橫穿整個工作面時便會攜帶煤層的全部信息，稱為透射槽波，當(dāng)槽波在傳播中遇到煤層內(nèi)反射界面時便會反射回來，形成反射波。

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(dāng)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(nèi)爾定律就會產(chǎn)生“全反射”。在小范圍內(nèi)，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(fù)進(jìn)行，并延續(xù)很遠(yuǎn)?！叭瓷洹边^程中，由于縱、橫波的臨界角不同， 必然產(chǎn)生干涉。當(dāng)其尺寸相當(dāng)于煤層厚度的一半左右時,地震槽波被部分阻斷，接收到的透射槽波能量較正常情況有不同程度的減弱。結(jié)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。

槽波勘探方法

1）透射法：數(shù)據(jù)采集站位于煤層工作面的一個巷道內(nèi)，炮點（激發(fā)點）位于煤層工作面的另一個巷道內(nèi)，地震射線透過整個工作面。通過對煤層內(nèi)透射射線的頻散分析探,測煤層內(nèi)部的各種異常體，稱為透射法。透射法探,測距離是煤厚的300倍，圖6。

圖6  假設(shè)在通風(fēng)巷道內(nèi)布置26個數(shù)據(jù)采集單元S，在運輸巷道內(nèi)僅設(shè)置三個炮點，那么在三個炮點所產(chǎn)生的地震射線覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一點都有三條地震射線穿過。炮點數(shù)越多，穿過同一地點的地震射線數(shù)越多，觀測的數(shù)據(jù)信噪比越高，分辨率越高

2）反射法：數(shù)據(jù)采集站和炮點均位于工作面的同一巷道內(nèi)，當(dāng)?shù)卣鹕渚€遇到工作面內(nèi)的斷層、陷落柱、巖墻等反射體時，就會產(chǎn)生反射或衍射。通過追1蹤反射震相或衍射震相確定煤層內(nèi)反射體的位置和走向。反射法的探,測距離是煤厚的150倍。