煤田采空区地震CT探测技术：数值模拟与应用

"煤田采空区地震CT探测数值模拟研究与应用，赵新，潘冬明等人，通过井间CT和井地CT方法对采空区进行探测，利用声波有限差分正演模拟和层析反演处理，实现高精度的采空区识别和成像，对于煤矿生产安全具有重要意义。" 这篇论文关注的是煤矿采空区的探测技术，这是确保煤矿安全生产的关键问题。采空区由于开采活动留下，可能导致地面塌陷、矿井结构破坏，严重威胁到工人生命安全和矿区环境。目前，通常采用地质勘探（物探）和钻探相结合的方式来确定采空区的位置和规模，但这两种方法都有其局限性。 文章重点探讨了地震CT（Computed Tomography）技术在采空区探测中的应用，具体包括井间CT和井地CT两种方法。井间CT是指在井筒之间利用地震波传播特性进行成像，而井地CT则是结合井下和地表的地震数据进行探测。这两种技术基于地震波的传播速度和衰减来揭示地下结构，通过建立数学模型，使用声波有限差分正演模拟来预测地震波的传播路径和到达时间。 在数值模拟过程中，研究人员精确拾取了地震波的初至时间，这一步骤对于准确层析反演至关重要。层析反演是一种将地震数据转换为地下介质速度分布的技术，能够揭示地下结构的详细信息。通过对比模拟结果和实际数据，论文证明了这种方法在识别采空区异常、定位和尺寸重建方面具有高精度。 关键词涵盖了采空区、地震波、井间CT和井地CT，表明这些是论文的核心概念。论文的研究成果对于提升采空区的探测能力，减少因采空区引发的安全事故，以及制定有效的治理策略具有重要的实践价值。这项研究为煤矿安全生产提供了新的科技支持，对相关领域的科技进步有着积极的推动作用。