槽波法地震勘探

借助槽波在礦井煤層中的傳播探查采煤工作面前方小斷層或其它地質(zhì)異常的一種地球物理方法。它是地震勘探的一個(gè)分支。當(dāng)采煤工作面前方有斷層、陷落柱、沖刷及變薄帶等地質(zhì)異常時(shí)，沿煤層傳播的槽波受到阻斷，全部阻斷時(shí)只能觀測到反射槽波。1955年，F(xiàn). F. 埃維遜 (F. F. Evison) 在新西蘭于煤層中激發(fā)和接收到煤層波，他認(rèn)為煤層波是頻散波，是煤層制導(dǎo)的勒夫波。1963年，T. C. 克雷(T. C. Krey)發(fā)表了槽波頻散關(guān)系的理論計(jì)算及試驗(yàn)結(jié)果。隨后由于艾里相的應(yīng)用和井下防爆槽波儀的出現(xiàn)，槽波地震勘探得以突破性進(jìn)展，在德、英、捷、澳、前蘇聯(lián)、美等國相繼實(shí)際應(yīng)用。1978起，在中國也開展了試驗(yàn)研究，到20世紀(jì)90年代初，已成為礦井物探的重要方法。

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槽波地震勘探

槽波地震勘探技術(shù)的開展，離不開導(dǎo)波的應(yīng)用，導(dǎo)波受煤層所激發(fā)，在煤層中所傳播，從而進(jìn)行煤層不連續(xù)性的探測，這是地震勘探方案中的一個(gè)重要工作環(huán)節(jié)。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。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。它可以有效診斷地質(zhì)的異常狀況，其探測距離比較大，抗干擾性比較強(qiáng)，精度性也比較高，其波形特征易于識(shí)別，它的探測結(jié)果具備直觀性。

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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(diǎn)。因此， 煤與頂?shù)装彘g的界面都是良好的反射面。影響透射波法探測的因素很多，如震源激發(fā)的能量強(qiáng)弱煤層與其頂?shù)装鍑鷰r的物性差異、煤層厚度、煤層內(nèi)構(gòu)造和非構(gòu)造地質(zhì)破壞情況、裂隙發(fā)育程度、煤層夾矸等。在煤層中間放置震源，激發(fā)出的彈性縱、橫波就會(huì)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(shí)，根據(jù)斯內(nèi)爾定律就會(huì)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(huì)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。結(jié)果使得一些諧波消失，使另一些諧波增強(qiáng)，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。