為探測(cè)掘進(jìn)巷道前方地質(zhì)構(gòu)造,研制一套礦井分布式地震超前探測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)基于地震波反射理論,通過(guò)檢波器分布式接收或震源分布式激發(fā)確定地質(zhì)異常體的位置。為了進(jìn)一步提高煤礦采掘過(guò)程中構(gòu)造的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)精度,采用分布式觀測(cè)系統(tǒng)和孔中膠囊檢波器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以提高設(shè)備的靈敏度,通過(guò)負(fù)視速度原理排除側(cè)幫和后方地質(zhì)異常體的干擾,利用繞射共偏移算法優(yōu)化數(shù)據(jù)反演成果。經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)驗(yàn)證和歸納總結(jié),該系統(tǒng)采用人工錘擊震源可有效探測(cè)出前方70m范圍內(nèi)的地質(zhì)異常信息,采用人工炸藥激發(fā)震源可有效探測(cè)出前方150～200 m范圍內(nèi)的地質(zhì)異常信息。研究結(jié)果表明,礦井分布式地震超前探測(cè)系統(tǒng)通過(guò)從硬件到軟件優(yōu)化,可實(shí)現(xiàn)采掘過(guò)程中對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的探測(cè)精度,并提高探測(cè)效率。 

【文章來(lái)源】：煤田地質(zhì)與勘探. 2020,48(02)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１礦井分布式地震超前探示意圖??Ｆｉｇ．ｌ?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ?ｓｅｒｓｍｉｎｃ?ａｄｖａｍｃｅ??ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＤＳＡＤ）??不同波的視速度記為：??（１）??ｈ?￣Ｋｉ??＝ｘｍ?￣ｘｕｙ??ｆｎ??（２）??

距離的連接和增減。??ｅ．震源激發(fā)器為了多用途探測(cè)，設(shè)計(jì)有短路??觸發(fā)和感應(yīng)觸發(fā)。短路觸發(fā)主要用于錘擊系統(tǒng)，在??銅錘的一端裝有較髙靈敏度的短路觸發(fā)器，在捶擊??瞬間觸發(fā)主機(jī)采集數(shù)據(jù)；感應(yīng)觸發(fā)主要用于炸藥震??源，當(dāng)電流通過(guò)觸發(fā)器時(shí)激發(fā)主機(jī)采集數(shù)據(jù)。??２．２軟件系統(tǒng)??軟件系統(tǒng)主要包括采集軟件和反演軟件，采集??軟件主要安裝在主機(jī)中，用于控制采集系統(tǒng)，具備??控制、瀏覽、存儲(chǔ)、檢測(cè)功能；反演軟件主要安裝??在室內(nèi)的電腦中，用于后期數(shù)據(jù)處理、校正、分析??和成圖。整體框架如圖４所示。??軟件雜??圖４礦用分布式地震軟件系統(tǒng)框架圖??Ｆｉｇ．４?Ｍｉｎｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ?ｓｅｉｓｍｉｃ?ｓｏｆｔｗａｒｅ?ｓｙｓｔｅｍ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋ??ｄｉａｇｒａｍ??采集軟件中的控制功能具有識(shí)別采集站功能，??通過(guò)在控制菜單中輸入采集站的識(shí)別碼，顯示各采??集站運(yùn)行情況，同時(shí)控制采集過(guò)程中數(shù)據(jù)的激發(fā)和??慧件??接收；檢測(cè)功能是用來(lái)檢測(cè)分布式系統(tǒng)的電量、噪??聲、連接狀態(tài)等信息；瀏覽功能主要用于現(xiàn)場(chǎng)已采??集數(shù)據(jù)的查看和檢查；存儲(chǔ)功能主要是保存數(shù)據(jù)，??具備一次采集多盤自動(dòng)保存。反演軟件中數(shù)據(jù)處理??主要是將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單編輯、篩癬坐標(biāo)構(gòu)建；??數(shù)據(jù)校正主要是對(duì)延遲時(shí)間、道間、道內(nèi)差別的校??正；數(shù)據(jù)分析是系統(tǒng)核心，為了區(qū)分不同方向、不??同特征的異常，主要運(yùn)用震波反演的波場(chǎng)分離、能??量均衡、速度分析等算法，采用負(fù)視速度理論結(jié)合??觀測(cè)系統(tǒng)掃描出前方的地質(zhì)異常區(qū)域；數(shù)據(jù)成圖主??要通過(guò)繞射共偏移反演算法顯示出異常的位置，調(diào)??用了強(qiáng)大Ｓｕｒｆｅｒ成圖軟件，將分析的異常區(qū)域用圖??形顯不出來(lái)。?

？?２３２?？??煤田地質(zhì)與勘探??第４８卷??某次試驗(yàn)采用檢波器前置觀測(cè)系統(tǒng)，檢波器和??激發(fā)點(diǎn)同時(shí)布置在巷道右?guī)�，采用炸藥震源。為�??減少現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間，設(shè)計(jì)炸藥激發(fā)點(diǎn)２個(gè)，如圖６ａ??所示，炮間距２０?ｍ，第１激發(fā)點(diǎn)Ｓ１距Ｇ８檢波器??２０?ｍ；檢波器設(shè)計(jì)８?jìng)�(gè)，為Ｇ１—Ｇ８，道間距１＿５?ｍ。??觀測(cè)系統(tǒng)坐標(biāo)以掘進(jìn)工作面中點(diǎn)為原點(diǎn)，巷道掘井??方向?yàn)椋剌S正方向，垂直Ｚ軸的巷道左側(cè)幫為ｒ軸??檢波器??〇２??ｉ＼ｒ??Ｇ，??Ｖ??７??掘進(jìn)方向???？??右?guī)?＇??９ｍ?掘進(jìn)工作而??（ａ）?ＤＳＡＤ觀測(cè)系統(tǒng)示意圖??道號(hào)??１２３４５６７８９?１０??（ｂ）原始地震數(shù)據(jù)記錄??道號(hào)??１?２３４５６７８９?１０??２０??１４０??１６０??１８０??（ｃ）濾波后地震數(shù)據(jù)記錄??ｖ?；?能Ｍ強(qiáng)度??ｉｉｉｎｉＨｉ??＿２〇〇?１０?２０?３ｅ?ｎ６０?７０?８０?９ｅ?１００?墜龍??揉４??ｍ?〇??捉一４??豸一８??－１２??－１６??１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??橫向距離／ｍ??（ｄ）?ＤＳＡＤ反演成果??圖５?ＤＳＡＤ空巷探測(cè)分析??Ｆｉｇ．５?Ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ＤＳＡＤ?ｆｏｒ?ｅｍｐｔｙ?ｌａｎｅ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ??正方向，默認(rèn)煤層為一水平面。采集的原始信號(hào)如??圖６ｂ所示，有效波信號(hào)３６０?ｍｓ，在１２０?ｍｓ前高頻??信號(hào)干擾較強(qiáng)。??通過(guò)對(duì)直達(dá)波初至?xí)r間分析，確定煤層傳播速??度為２?ｍ／ｍｓ，作為后期成果分析的值；再通過(guò)震波??疊加偏移分析和反射界面識(shí)別分析，生成反演結(jié)果，??如圖６ｃ所示，不同

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本文編號(hào)：3521765