断层形态对煤层槽波传播特性影响的数值模拟分析
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更新于2024-08-06
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"该论文研究了断层对煤层槽波传播特性的影响,采用有限元数值模拟方法,基于弹性波动理论建立三维煤系地层模型,分析了断层断距和倾角对槽波传播特性的影响。研究发现,断距和倾斜角的增加会增强断层对槽波的阻断效果。对于2m厚的煤层,1.5m的断层会使槽波能量峰值频率升高,出现时间提前,而2.5m的断层则导致槽波能量峰值向低频移动,出现时间延迟。倾斜角增大,波主频降低,主频出现时间延后。0.5m的断层很难准确判断其位置。这些模拟结果对断层形态的槽波探测提供了理论支持,对槽波探测的精细化和信号解释具有重要意义。"
本文详细探讨了断层如何影响煤层中的槽波传播特性,这在地质勘探尤其是煤炭安全开采中具有至关重要的作用。断层作为煤系地层中的常见异常构造,其形态研究有助于提高探测的准确性。作者运用弹性波动理论,构建了三维煤层地质模型,并利用有限元法进行数值模拟,以深入理解断层参数对槽波传播特性的影响。
首先,研究发现断层的断距变化对槽波传播有显著影响。随着断距的增大,槽波在经过断层时受到的干扰增强,表现为槽波能量分布的改变。当煤层厚度为2m时,1.5m的断层会导致槽波能量峰值频率升高,这表明高频成分相对增多,槽波在断层后的出现时间提前。相反,2.5m的断层会使槽波能量峰值向低频转移,出现时间延后,这可能是因为更大的断距导致了槽波的更复杂反射和散射。
其次,断层的倾斜角度也对槽波传播特性产生影响。随着倾斜角的增大,槽波的主频倾向于向低频方向移动,且主频出现的时间点滞后。这表明断层的倾斜可能会导致槽波的传播路径发生变化,增加了槽波传播的复杂性。
此外,对于较小的断层(例如0.5m),槽波记录难以明确显示断层的存在,这为实际的地质探测带来了挑战,需要更精确的探测技术和信号处理方法来识别这类微小的地质结构。
通过有限元法的数值模拟,本研究揭示了断层断距和倾角对煤层槽波传播特性的具体影响,这些发现不仅为断层形态的槽波探测提供了理论依据,也为槽波探测技术的优化和信号解释提供了重要参考。未来的研究可以进一步结合实际地质数据,优化模型参数,提高槽波探测的精确性和可靠性。
2021-07-08 上传
2021-09-02 上传
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2023-09-17 上传
2023-06-13 上传
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2023-05-18 上传
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