槽波地震儀的發(fā)展趨勢

槽波法地震勘探具有廣闊的前景。開發(fā)新震源及輕便、防爆、低能耗及價廉的采集系統(tǒng);開展多波勘探，提高對異?；蚰繕?biāo)性質(zhì)的識別能力;提及地質(zhì)效果，使槽波法地震勘探逐漸完善。

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槽波地震儀的應(yīng)用范圍

煤礦井下槽波地震勘探

煤礦巷道地質(zhì)超前探測                          

煤礦頂、底板微震監(jiān)測                              

礦山地下資源防盜采監(jiān)測                      

隧道地質(zhì)超前探測                                  

大壩、隧道裂隙監(jiān)測

工程地震勘察

槽波的形成

1) 激發(fā)源在煤層內(nèi)產(chǎn)生的地震波有縱波P和橫波S。由于煤層的密度和波速值明顯低于頂板和底板，所以P,S波沿頂、底板傳播一段距離后便全反射和折射到煤層內(nèi)部，并在煤層內(nèi)部混響、疊加，形成槽波，也叫煤層波[5]。

2) 槽波是頻散波，即槽波速度值隨頻率而變化，這是透射法槽波分析的核心內(nèi)容。

3) 由于槽波僅在煤層內(nèi)部傳播，所以它攜帶著煤層內(nèi)部的所有信息，例如煤層厚度變化，斷層展布，夾矸層厚度，煤層分叉，沖刷帶，侵入體，陷落柱，采空區(qū)等異常體分布，對槽波數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，可以圈定這些異常體。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。分析沿頂、底板傳播的直達(dá)P波和S波可以獲得頂、底板信息。

4) 由于槽波被限制在煤層內(nèi)部傳播，能量基本不外泄，所以傳播距離遠(yuǎn)，探,測距離長。透射槽波探,測距離是煤厚的300倍，反射槽波探,測距離是煤厚的150倍。

5) 由于槽波射線在煤層內(nèi)部的分布密度取決于炮點(diǎn)數(shù)和接收點(diǎn)數(shù)，可根據(jù)探,測目標(biāo)體設(shè)計合理的射線路徑和足夠的射線密度，因此分辨率高，探,測精度高。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落差小于1/2煤層厚度的斷層或其它異常。例如在工作面內(nèi)布置24個數(shù)據(jù)采集站，50個激發(fā)點(diǎn)，便有24X50=1200條槽波射線穿過工作面。

槽波勘探方法

1）透射法：數(shù)據(jù)采集站位于煤層工作面的一個巷道內(nèi)，炮點(diǎn)（激發(fā)點(diǎn)）位于煤層工作面的另一個巷道內(nèi)，地震射線透過整個工作面。通過對煤層內(nèi)透射射線的頻散分析探,測煤層內(nèi)部的各種異常體，稱為透射法。透射法探,測距離是煤厚的300倍，圖6。

圖6  假設(shè)在通風(fēng)巷道內(nèi)布置26個數(shù)據(jù)采集單元S，在運(yùn)輸巷道內(nèi)僅設(shè)置三個炮點(diǎn)，那么在三個炮點(diǎn)所產(chǎn)生的地震射線覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一點(diǎn)都有三條地震射線穿過。炮點(diǎn)數(shù)越多，穿過同一地點(diǎn)的地震射線數(shù)越多，觀測的數(shù)據(jù)信噪比越高，分辨率越高

2）反射法：數(shù)據(jù)采集站和炮點(diǎn)均位于工作面的同一巷道內(nèi)，當(dāng)?shù)卣鹕渚€遇到工作面內(nèi)的斷層、陷落柱、巖墻等反射體時，就會產(chǎn)生反射或衍射。通過追1蹤反射震相或衍射震相確定煤層內(nèi)反射體的位置和走向。反射法的探,測距離是煤厚的150倍。