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。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。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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槽波地震勘探的基本概念

在煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)工作中，槽波地震勘探方法應(yīng)用于煤層至項(xiàng)底板的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，在這其中，煤層的相對(duì)密度比較低，屬于低俗槽的類型。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)。在該地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，頂板到煤層間的波阻抗差異偏大，其地震反射界面效果良好。在地質(zhì)工程中，煤層會(huì)產(chǎn)生-系列的地震波，經(jīng)過(guò)煤層頂?shù)装?，它?huì)產(chǎn)生-系列的折射、透射，反射作用，這就為全反射條件奠定了基礎(chǔ)，從而保證地震波能量的禁錮，有利于煤礦探測(cè)工作的正常開(kāi)展。槽波是一種制導(dǎo)波，它依靠煤層進(jìn)行傳播，在煤層中激發(fā)及接收。槽波地更探測(cè)技術(shù)作用于煤層的性質(zhì)，主要進(jìn)行煤層變薄區(qū)、斷層處的探測(cè)應(yīng)用，它是一種針對(duì)地質(zhì)異常狀況的有效的地球物理探測(cè)方法，它具備較高的地質(zhì)探測(cè)精度，具備良好的經(jīng)濟(jì)效益。

槽波的形成

當(dāng)在煤層中激發(fā)- -個(gè)震動(dòng)時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生的地震波，包括P波和S波。當(dāng)槽波橫穿整個(gè)工作面時(shí)便會(huì)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(shí)便會(huì)反射回來(lái)，形成反射波。這個(gè)地震波向四周擴(kuò)散，傳播。在煤層內(nèi)部直接向前傳播的稱為直達(dá)波。由于煤層的波速明顯低于頂板和底板的圍巖波速，當(dāng)震源產(chǎn)生的地震波傳播到煤層頂板和底板界面上將會(huì)被全部反射回煤層之中，相互混響、疊加形成槽波。

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地震儀

地震儀原理的解釋出現(xiàn)在《新概念英語(yǔ)》第四冊(cè)的一篇課文上。文章的題目為《記錄地震》。槽波地震勘探技術(shù)作用于煤層分叉地帶、小斷層、采空區(qū)域等的探測(cè)。那么，地震儀是如何工作的呢?粗糙的測(cè)試地震的方法是將不同高度的小圓柱體放在一個(gè)水平的平面上，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，這些圓柱體會(huì)倒下。不同程度的地震會(huì)導(dǎo)致不同穩(wěn)定性的圓柱體倒下。也就是說(shuō)，當(dāng)?shù)卣鸩粡?qiáng)烈時(shí)，僅僅那些不穩(wěn)定的圓柱體倒下，而地震很強(qiáng)時(shí)，所有的圓柱體都會(huì)倒下。這只是簡(jiǎn)單的一個(gè)測(cè)試地震的方法，無(wú)法準(zhǔn)確的記錄地震的波動(dòng)狀況。因此，這種測(cè)試工具需要進(jìn)一步改進(jìn)。