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槽波衰减系数成像方法及其应用

煤炭学报 2014年第S2期39卷 471-475页

作者：姬广忠程建远胡继武王季李刚王保利中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

透射槽波遇到断层等构造时能量衰减剧烈,非常适用于衰减系数层析成像,但在理论上和常规衰减系数成像不同,需要重新阐述槽波衰减系数成像理论。将构造影响等效于介质吸收作用,通过求介质衰减系数反映构造,由此提出在煤厚不变和煤厚变化... 详细信息

透射槽波遇到断层等构造时能量衰减剧烈,非常适用于衰减系数层析成像,但在理论上和常规衰减系数成像不同,需要重新阐述槽波衰减系数成像理论。将构造影响等效于介质吸收作用,通过求介质衰减系数反映构造,由此提出在煤厚不变和煤厚变化两种情况下,槽波衰减系数成像方法的理论解释,给出其解法;对三维断层模型进行槽波数值模拟,用理论数据检验槽波衰减系数成像方法,理论上证明了其有效性;在探测断层、煤厚变化实际应用中,该方法也取得了很好效果。

关键词：槽波衰减系数成像煤层

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基于槽波透射法的采煤工作面煤厚解释技术

煤炭学报 2017年第3期42卷 719-725页

作者：李松营廉洁滕吉文冯磊姚小帅刘国栋王康张万鹏义马煤业集团股份有限公司地质研究所河南义马472300 河南理工大学资源环境学院河南焦作454003 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国地震局地质研究所北京100029

为了探测采煤工作面的煤层厚度,选用适宜频率将在采煤工作面透射法采集的Love型槽波进行波速CT层析成像,根据波速与煤厚的负相关关系以及不同煤厚的基阶振型槽波频散曲线,结合巷道揭露煤厚以确定不同波速所对应的煤厚变化,最后将波速等... 详细信息

为了探测采煤工作面的煤层厚度,选用适宜频率将在采煤工作面透射法采集的Love型槽波进行波速CT层析成像,根据波速与煤厚的负相关关系以及不同煤厚的基阶振型槽波频散曲线,结合巷道揭露煤厚以确定不同波速所对应的煤厚变化,最后将波速等值线图转化为煤厚等值线图。采用该技术在义马矿区开展了多次煤层厚度探测试验,选用185 Hz频率进行槽波速度CT层析成像,将波速1 250 m/s预测为1.5 m煤厚的等值线,共圈出5处煤厚小于1.5 m的薄煤区;根据改造巷与回采验证,预测准确率达84%,很好地指导了煤矿的安全高效生产。

关键词：槽波透射法 Love型槽波煤层厚度频散

槽波层析成像方法在煤田勘探中的应用--以河南义马矿区为例

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地球物理学报 2012年第3期55卷 1054-1062页

作者：王伟高星李松营乐勇胡国泽历玉英资源与环境信息系统国家重点实验室中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 河南义马煤业集团股份有限公司河南义马472300 吉林大学长春130029 东北石油大学地球科学学院辽宁大庆163318

在地下煤田的开发中,工作面内的小构造、异常体、煤层厚度变化等是需要解决的关键问题,而槽波探测则为这些问题的解决提供了重要的物探方法.本文对河南义马矿区11061工作面进行槽波透射法测量,在巷道显示的煤层厚度变化为1.5～8m,从理... 详细信息

在地下煤田的开发中,工作面内的小构造、异常体、煤层厚度变化等是需要解决的关键问题,而槽波探测则为这些问题的解决提供了重要的物探方法.本文对河南义马矿区11061工作面进行槽波透射法测量,在巷道显示的煤层厚度变化为1.5～8m,从理论频散曲线分析速度与厚度关系,确定125Hz频率槽波主要用于观测厚度约为2～5m的煤层厚度变化;有效提取了684个频散曲线,并分别拾取了125Hz时槽波群速度与走时,采用走时层析成像方法获得工作面内煤层速度、厚度以及高应力区分布特征,回采验证了结果的正确性.

关键词：槽波频散群速度层析成像

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构造煤槽波地震探测可行性分析

采矿与安全工程学报 2017年第5期34卷 1027-1034页

作者：冯磊张玉贵张豪董郑河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心河南焦作454000 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000

煤与瓦斯突出灾害是影响煤矿安全生产的重大危害之一,构造煤是瓦斯突出的物质基础,如能够通过地球物理手段预测出构造煤分布区域,对减少煤矿瓦斯突出灾害将起到积极作用。槽波地震技术在煤层厚度及小构造探测方面取得较好的应用成果,但... 详细信息

煤与瓦斯突出灾害是影响煤矿安全生产的重大危害之一,构造煤是瓦斯突出的物质基础,如能够通过地球物理手段预测出构造煤分布区域,对减少煤矿瓦斯突出灾害将起到积极作用。槽波地震技术在煤层厚度及小构造探测方面取得较好的应用成果,但对于构造煤探测尚未成熟。利用槽波正演模拟技术,分析槽波在不同煤体结构煤层中的传播规律,发现槽波在构造煤和原生结构煤中速度频散和能量衰减差异明显。建立构造煤和原生结构煤中勒夫型槽波速度频散和能量衰减曲线,认为低频段槽波受煤层厚度和煤体结构两者共同影响,而高频段槽波受煤层厚度影响小,与煤体结构类型关系更密切;槽波在煤层中随传播距离增加,能量逐渐减弱,影响因素除波前扩散和介质吸收作用外,还受透射能量损失等因素影响。当煤层较厚时,透射能量损失占主导地位,原生结构煤透射区域大于构造煤,使得构造煤中槽波能量高于原生结构煤;当煤层较薄时,介质吸收作用占主导地位,原生结构煤介质吸收作用弱于构造煤,使得构造煤中槽波能量低于原生结构煤。构造煤中槽波在不同频率下吸收衰减系数随煤层厚度变化大,而原生结构煤中槽波吸收衰减系数变化小。槽波在构造煤和原生结构煤中的传播特征差异,有望为构造煤预测提供依据。

关键词：瓦斯构造煤槽波频散衰减

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矿井槽波地震数据极化特征分析

煤炭学报 2015年第8期40卷 1886-1893页

作者：冯磊周明奂董郑余为维河南理工大学资源环境学院河南焦作454000

矿井槽波地震采集数据中,包含有多种类型地震波,这些波常常叠合在一起,使得槽波信号提取困难。根据槽波质点振动极化特征差异,提出基于S变换的自适应协方差矩阵槽波极化分析方法,构建时频域自适应协方差矩阵,依据矩阵特征值和特征向量... 详细信息

矿井槽波地震采集数据中,包含有多种类型地震波,这些波常常叠合在一起,使得槽波信号提取困难。根据槽波质点振动极化特征差异,提出基于S变换的自适应协方差矩阵槽波极化分析方法,构建时频域自适应协方差矩阵,依据矩阵特征值和特征向量计算椭圆率和方位角极化参数,通过极化参数分析信号振动轨迹特征,设置极化滤波器,对槽波水平双分量信号进行波场分离。通过理论合成信号测试,利用信号在时频域振动极化特征可以分离在时间域和频率域叠合的信号;实际槽波数据极化分析发现,线性极化的勒夫型槽波和椭圆极化的瑞利型槽波基本复合在一起,通过时频域极化滤波可以有效分离。

关键词：槽波勒夫型瑞利型极化分离

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瑞利型槽波的本征方程及其应用

煤炭学报 1998年第2期23卷 124-129页

作者：徐果明倪四道王汉标中国科学技术大学

用一个中间为低速均匀弹性夹层、两面为半无限性质相同的均匀弹性介质的模型来描述含煤层的地层，求得该模型中Ｐ－ＳＶ型槽波的频散关系解析表达式，详细证明了可用一对对称和反对称的本征函数和相应的一对低阶本征值方程来描述此种槽... 详细信息

用一个中间为低速均匀弹性夹层、两面为半无限性质相同的均匀弹性介质的模型来描述含煤层的地层，求得该模型中Ｐ－ＳＶ型槽波的频散关系解析表达式，详细证明了可用一对对称和反对称的本征函数和相应的一对低阶本征值方程来描述此种槽波．并且在此基础上，由实际煤层中激发的槽波，反演了煤层的平均厚度，所反演的煤层平均厚度与实际情况相符．

关键词：槽波本征方程反演煤层厚度煤层勘探

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煤层的槽波赋存状况及其分类

煤炭学报 1997年第4期22卷 366-369页

作者：王文德煤炭科学研究总院西安分院

从理论和实际探测资料两个方面，对我国部分矿区主要可采煤层的槽波赋存状况进行了分析和研究，并根据槽波的特性等将其分为４类．研究结果表明，我国的大多数薄—中厚煤层，具有较好的槽波赋存条件，适合于使用槽波地震探测技术解决矿... 详细信息

从理论和实际探测资料两个方面，对我国部分矿区主要可采煤层的槽波赋存状况进行了分析和研究，并根据槽波的特性等将其分为４类．研究结果表明，我国的大多数薄—中厚煤层，具有较好的槽波赋存条件，适合于使用槽波地震探测技术解决矿井地质问题．

关键词：煤层槽波赋存状况分类矿井地质

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黏弹介质槽波超前探测数值模拟与波场分析

煤田地质与勘探 2023年第10期51卷 144-155页

作者：何帝秀姬广忠焦文杰张亚伟于坤安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001

目前常用槽波超前探测掘进工作面前方隐伏断层,而实际煤层具有黏弹性,对槽波有吸收衰减作用。为研究黏弹煤层介质中槽波超前探测的波场特征和传播规律,基于Kelvin-Voigt一阶速度−应力方程,建立了三维含断层煤系地质模型,进行了三维有限... 详细信息

目前常用槽波超前探测掘进工作面前方隐伏断层,而实际煤层具有黏弹性,对槽波有吸收衰减作用。为研究黏弹煤层介质中槽波超前探测的波场特征和传播规律,基于Kelvin-Voigt一阶速度−应力方程,建立了三维含断层煤系地质模型,进行了三维有限差分数值模拟。结果表明:黏弹介质中反射槽波能量衰减大,其传播与衰减特征比完全弹性介质更符合实际煤层反射槽波传播特征。煤层Q值越大槽波超前探测效果越好,煤层Q值过小时,槽波超前探测效果差,可利用x分量的反射横波与z分量的P-S波超前探测。断层落差小于煤厚时,y和z分量的槽波超前探测效果都较好;落差大于煤厚时,可利用y分量进行槽波超前探测。断层夹角大于60°时,可利用y和z分量进行槽波超前探测;夹角小于60°时,可利用x和y分量进行槽波超前探测。研究结果可为煤矿槽波超前探测提供理论支持。

关键词：槽波煤层黏弹性数值模拟超前探测波场特征

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槽波的吸收衰减

煤炭学报 1993年第5期18卷 83-86页

作者：刘天放程久龙潘冬明李德春中国矿业大学

槽波在煤层及其附近岩石介质传播过程中，其能量随传播距离的增大而不断衰减，槽波衰减与其柱状波前扩散及几何频散有关，同时也与煤槽吸收作用有关。能量衰减限制了槽波地震勘探的探测范围。本文讨论了煤槽的Ｑ值及其影响因素。

关键词：煤层槽波吸收衰减煤田地质