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。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(guó)相繼實(shí)際應(yīng)用?？v波與橫波到達(dá)同一地震臺(tái)的時(shí)間差，即時(shí)差與震中離地震臺(tái)的距離成正比，離震中越遠(yuǎn)，時(shí)差越大。1978起，在中國(guó)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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槽波地震儀—透射波法

在使用這種方法進(jìn)行探測(cè)的時(shí)候，震源通常被布置在采煤工作區(qū)域的巷道內(nèi)部，而檢測(cè)波則被安置在另個(gè)巷道內(nèi)部,用來(lái)接收炮點(diǎn)的地震信息。在操作的過程中會(huì)根據(jù)槽波的有無(wú)強(qiáng)弱等參數(shù)來(lái)判斷檢測(cè)波和震源之間存在的不連續(xù)性煤層的異常構(gòu)造。當(dāng)煤層的厚度小于異常體的厚度，那么地震波就會(huì)被阻隔.接2收器就不能夠接受到信號(hào);當(dāng)其尺寸相當(dāng)于煤層厚度的一半左右時(shí),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。透射波法一般用于探測(cè)煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部變異包括煤層厚度變化、夾矸石分布大小斷層陷落柱、剝蝕帶、老窖等，在某些情況下可判斷煤層內(nèi)部壓力相對(duì)變化。一般來(lái) 說透射波能夠探測(cè)的距離是煤層厚度的百倍，如果我們假設(shè)煤層的平均厚度為四米，那么能夠探測(cè)的距離就是一千二百米，這基本能夠滿足當(dāng)前煤炭地震開采的需要。透射波法在實(shí)際應(yīng)用的過程中由于自身具有操作簡(jiǎn)單、對(duì)數(shù)據(jù)的處理方式比較簡(jiǎn)單，而且準(zhǔn)確率比較高,受到了一。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。致好評(píng)，這也是當(dāng)前槽波地震勘探中常用的一種方法，此外他還能夠?yàn)橘Y料及數(shù)據(jù)的解釋提供-些有效的參數(shù)。影響透射波法探

測(cè)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。透射波法探測(cè)可以判斷煤層中地質(zhì)構(gòu)造異常的有無(wú)，但還沒能解決異常的性質(zhì)和類型的識(shí)別，也不能確定異常體準(zhǔn)確的幾何尺計(jì)。5m，夾矸厚度小于1/3煤層厚度等有利條件下，槽波法地震勘探可檢測(cè)落差小于1/2煤層厚度的斷層或其它異常。

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槽波地震儀的數(shù)據(jù)特點(diǎn)

(1)與地面地震勘探相比，槽波地震勘探所涉及的反射界面不多，但它們與巷道(排列)之間的夾角是隨意的，即界面傾角從0°到 90°都有可能遇到，同時(shí)，反射界面的傾角也是變化不定的，而反射界面一般都很難形成一一個(gè)明顯規(guī)則的面，而是一個(gè)漸變的“帶”，因而反射系數(shù)難以確定。在地質(zhì)工程中，煤層會(huì)產(chǎn)生-系列的地震波，經(jīng)過煤層頂?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)工作的正常開展。

(2)宏觀上可將煤層視為二維均勻各向同性介質(zhì)。