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反射槽波法

/reflection in-seam wave technique/
条目作者朱国维

朱国维

最后更新 2024-12-04
浏览 117
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一条巷道激发、同一巷道记录以接收被煤层中地质异常体阻挡并反射回来的反射槽波,进而进行煤矿工作面或者掘进头前方地质异常探测的地震勘探方法。

英文名称
reflection in-seam wave technique
所属学科
地质学/地质资源与地质工程

反射槽波法是槽波地震勘探技术的一个分支。反射槽波勘探的原理是:槽波在煤层中传播时,遇到断层等地质异常体的阻挡,会发生反射,通过对反射波的接收、处理和分析,以判断地质异常体的大小和位置。反射波法的突出特点是同一巷道中可超前探测煤层中不连续体的位置。但与透射波法相比,探测距离很短,通常的探测距离仅在400米左右,效果稍差,一些断层的大小不能测定,也不能辨别出反射对象的性质。一般透射波法和反射波法结合使用,可提高探测效果。

反射槽波法示意图反射槽波法示意图

进行反射测量时,要有合适的巷道或工作面,在这样的巷道或工作面中布置激发槽波的爆炸点和接收反射槽波的检波器。利用炸药震源或机械震源在煤层中激发槽波,在煤层内从爆炸点呈圆形向所有方向传播,当遇到断层时,由于断层面是一个良好的反射层,因而形成反射。这时利用特殊的槽波地震仪,记录由置在巷道壁或工作面壁上的检波器所接收到的反射槽波信号,然后通过专用的槽波地震数字处理方法,确定煤层中断层的位置和走向。槽波反射测量时,在地震记录上可以以反射指示的形式直接给出所测断层位置的资料。炮点和检波器的布置要使反射层的槽波能被检波器接收到。这通常可以把炮点布置驻检波器排列附近很小的距离上来实现,当然,反射体的位置必须允许在现有开采巷道中接收槽波。

槽波地震勘探的技术构想于1955年被F.F.Evison提出。在1973年中东战争爆发后,原油大涨,刺激煤炭价格大涨后,透射槽波地震勘探技术得到了蓬勃发展。但反射槽波勘探技术受制于早期勘探仪器道数的有限,要布设能充分接收反射槽波的测线难度较大,一直未能得到充分发展。2012年,中煤科工集团西安研究院研发出了YTZ3-Z型矿用节点式地震仪。此地震仪同时布设道数可达数百道,且理论上道数可以无限扩充,这为反射槽波勘探提供了充足的发展条件。借助于自主研发的槽波地震数据处理系统GeoCoal,中煤科工集团西安研究院已经将反射槽波勘探从试验阶段推进到了生产阶段,成功完成了30多个工作面的反射槽波勘探工程,为煤矿安全高效生产提供了有力的协助。

  • 刘天放,潘冬明,李德春,等.槽波地震勘探.徐州:中国矿业大学出版社,1994.
  • 张平松,刘盛东,吴健生.坑道掘进空间反射波超前探测技术.煤炭学报,2010,35(8):1331-1335.

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