井中地震波超前探测技术在陷落柱预测中的应用

"陷落柱地震波超前探测数值模拟与应用" 本文主要探讨了地震波超前探测技术在陷落柱识别中的应用，特别是在煤矿安全开采中的重要性。陷落柱，作为煤矿开采中常见的地质灾害，由于其破坏煤层连续性并可能导致地下水涌入，对煤矿安全生产构成严重威胁。传统的探测方法通常结合物探、钻探和巷探，但地震波超前探测提供了一种更高效、精确的解决方案。 地震波超前探测技术利用巷道空间特点，采用多次覆盖观测系统收集数据，通过波场分离、反射波提取和叠前偏移成像等处理技术，实现多波多分量全空间地震勘探。该技术在井中地震勘探中表现出优势，因为巷道内的地震波激发和接收能够减少表层干扰，保持较高的地震能量和高频成分，从而获取更高精度和分辨率的地震资料。 通过波场正演模拟，研究者分析了巷道前方存在陷落柱时的地震波场特征，发展了一种基于绕射偏移的陷落柱边界探测方法。在新元矿南二正巷的实际应用中，这种方法成功地圈定了巷道前方的陷落柱范围，证明了地震波超前探测技术能够在120米范围内有效预测陷落柱构造，有助于减少掘进事故，确保矿井安全高效生产。 具体来说，巷道前方高倾角界面的负视速度时距特征是研究反射波的关键。通过建立观测系统，结合巷道的局限性，可以分析不同波型（包括有效波和干扰波）的传播特性。在实际操作中，这些信息用于优化数据采集和处理，提高陷落柱的定位准确性。 地震波超前探测技术通过数值模拟和实际应用，揭示了其在陷落柱探测中的高效性和准确性。这一技术的应用不仅有助于预防煤矿灾害，还为其他类似地质异常体的探测提供了参考，展示了其在地质灾害防治领域的广阔前景。