【摘要】：煤礦井下開展地震探測(cè)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì),具體表現(xiàn)在:離目標(biāo)體近,穿透距離遠(yuǎn);不受地面不利因素干擾;而槽波地震勘探還具有能量強(qiáng)、信噪比高、可利用的信息多等優(yōu)點(diǎn),目前礦井槽波探測(cè)回采工作面內(nèi)的地質(zhì)異常是一個(gè)研究熱點(diǎn)。故圍繞典型煤層沖刷帶和斷層構(gòu)造開展回采工作面槽波透射探測(cè)及成像研究,具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。本文以理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)為研究方法,建立了不同尺寸大小、不同沖刷程度的沖刷帶模型、含聯(lián)絡(luò)巷條件下與走向小夾角斷層模型,基于高階交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分算法進(jìn)行三維模擬,并對(duì)比分析波場(chǎng)快照、波速、頻譜、頻散特征,對(duì)不同分量的數(shù)據(jù)進(jìn)行槽波特征值成像和槽波能量衰減成像,研究結(jié)果如下:(1)對(duì)于沖刷帶模型,煤層受到的沖刷越劇烈,沖刷帶的水平范圍越大,槽波在沖刷帶衰減越明顯;X分量和Y分量槽波在沖刷帶均有顯著衰減,Z分量槽波能量最強(qiáng),衰減較弱;X、Z分量在一段時(shí)間之后,槽波能量會(huì)重新變強(qiáng),Y分量不會(huì)變強(qiáng),Y分量槽波振幅對(duì)沖刷帶更敏感。(2)沖刷帶的水平范圍一定時(shí),煤層的垂向沖刷程度只會(huì)影響槽波發(fā)育,對(duì)縱波、橫波沒有影響;沖刷帶煤層斷開與未斷開相比,槽波振幅小、頻率低;Z分量槽波頻散比X、Y分量顯著;X、Y、Z分量基于特征值約束的槽波能量衰減反演沖刷帶異常明顯,Y分量成像效果最佳。(3)含聯(lián)絡(luò)巷條件下與走向小夾角斷層的波場(chǎng)快照和地震記錄復(fù)雜,聯(lián)絡(luò)巷會(huì)阻斷直達(dá)槽波的傳播,三個(gè)分量的槽波特征值成像反演效果較好,Y分量的成像效果最佳;三個(gè)分量的常規(guī)槽波能量衰減反演效果不佳,需要進(jìn)行槽波特征值約束能量衰減成像,約束后的成像精度顯著提高。(4)基于Visual C++.net平臺(tái)開發(fā)SCT2.0礦井多波多分量地震數(shù)據(jù)處理模塊,在山東濟(jì)寧礦區(qū)和山西陽(yáng)泉礦區(qū)典型回采工作面開展了現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)試驗(yàn),對(duì)沖刷帶、斷層、聯(lián)絡(luò)巷、陷落柱等進(jìn)行探測(cè),進(jìn)行槽波特征值約束能量衰減成像,實(shí)證結(jié)果表明該方法為工作面的安全高效回采提供技術(shù)保障。
【圖文】：

征值成像和能量衰減成像；在典型礦井開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)證對(duì)比法分析探測(cè)與實(shí)際揭露數(shù)據(jù)，完善槽波透射探測(cè)方法。具體技術(shù)路線如圖1-1所示，，工作量如表1-2所示。圖 1-1 技術(shù)路線圖Figure 1-1 Technology route

020 0( ) (1 ) ( )2sns s oC C = +（式（2-31）化為對(duì)s 的二次向量方程：2 20 0 0 001( ) [ ( ) ] ( )2r s n n s n s r oC= + + + （單元內(nèi)的每一條邊，式（2-34）轉(zhuǎn)化為標(biāo)量方程，有 2 個(gè)根，因此對(duì)求出關(guān)于 的八個(gè)可能解。由費(fèi)馬原理我們應(yīng)該挑出 的最小正實(shí)數(shù)時(shí)校正(Delay Correction)槽波透射勘探過(guò)程中，因?yàn)閮x器延時(shí)、雷管延時(shí)，所以在 CT 反演成延時(shí)校正。延時(shí)校正時(shí)，將儀器延時(shí)和雷管延時(shí)統(tǒng)稱為系統(tǒng)延時(shí)，系方法如下：均勻介質(zhì)中，平均速度為 v，根據(jù)觀測(cè)系統(tǒng)可知，各炮透射直達(dá)波理方程為：
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P631.4;TD823

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2598832