槽波*勘探方法及基本原理
任何一个透射二次波,当他的波速大于入射波速的条件下,只要入射角大于临界角都可能产生全反射。当多层介质中有一个低速层时,其速度比上下围岩低,它的顶界面都将是一个强反射面。
槽波*勘探的物理前提是煤层具有槽导性。在煤系地层中,矿井物探队伍,与围岩相比煤层具有速度低、密度小的特点,煤与围岩的密度、速度比值约为1:1.5~3.0之间,煤的密度一般为1.2~1.5g/cm3,纵波速为1400~2700m/s,横波速为800~1600m/s,而煤层顶底板大多是岩化程度较高的泥岩或灰岩,它们的密度较大,通常2.2~2.8g/cm3,纵波速为1800~5000m/s,横波速为1600~4000m/s,且多数速度值偏高。在地质剖面中,煤层是一个典型的低速夹层,在物理上构成一个“波导”。因此,许多煤层与顶底板岩层界面均是高波阻*。当煤层中激发的体波包括纵波与横波,激发的部分能量由于顶底界面的多次全反射被禁锢在煤层及其邻近的岩石中(简称煤槽),不向围岩辐射,在煤层中相互叠加、相长干涉,形成一个强的干涉扰动,即槽波。它以煤层为波导沿煤层向外传播,因此槽波又称煤层波或导波。
槽波勘探方法分为透射槽波勘探法和反射槽波勘探法:
1.1 透射勘探法
激发点(炮点)布置在工作面的一个巷道内,数据采集站布置在工作面的另一个巷道内,接收来自炮点的*透射信息。主要用于探测煤层的地质结构和内部异常,包括煤层厚度变化,夹矸石分布,大、小断层,陷落柱,剥蚀带,古河床冲刷,岩墙,老窑等,在某些情况下判断煤层内部压力相对变化。透射法的探测距离是煤层厚度的300倍左右。
1.2 反射勘探法
炮点和检波器点布设在一条巷道里进行探测,接收的是反射槽波信号。当震源激发的槽波沿煤层向远处传播中遇到不连续体,即遇到*波的波阻*(速度与密度的乘积)的分界面时,济南矿井物探,将产生反射槽波信号,利用布设在巷道壁或工作面壁上的检波器,就可以接收到这些反射槽波信号。通过识别和分析这些反射槽波信号,就能直接判断出煤层不连续体的所在位置。
反射法主要用于探测煤层内的各种大、小正断层和逆断层以及*体和岩墙等。探测距离是煤层厚度的100倍左右。
煤矿生产中采用的物探技术
采用的方法主要是瞬变电磁法和直流电法。
瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源通以脉冲电流为场源,以激励探测目的物感应二次电流,在脉冲间歇测量二次场随时间变化的响应。当发射回线中的电流突然断开时,在介质中激励出二次涡流场(激发****化场),二次场从产生到结束的时间是短暂的,这就是“瞬变”名词的由来。在二次涡流场的衰减过程中,早期以高频为主,反映的是浅层信息,晚期以低频为主,反映的是深层地下信息。研究瞬变电磁场随时间变化规律,即可探测不同导电性介质的垂向分布。瞬变电磁法的探测深度与回线线圈的大小、匝数有关,线圈越大、匝数越多,探测的深度就越深。
直流电法是通过供电电****AB在地层中建立稳定电场,不同电阻率的地层会产生不同的电位差异,研究测量电****MN得到的电位差异规律,便可确定不同地质构造的形态及规模。由于岩石电阻率大小主要取决于空隙内的富水性和孔隙空间特性。所以电阻率成像对于识别隐伏断层、*碎带、陷落柱、尤其是含水、导水*碎带甚至潜在的突水点都有明显的地质效果。
要把发展矿井物探技术作为大事来抓
要想加快我国煤炭工业的发展,就必须依靠科技进步。矿井物探技术是科学技术的重要组成部分,矿井物探团队,因此必须当成头等大事来抓。要把发展矿井物探技术作为地质工作的发展方向,以矿井物探技术为*,带动地质工作发展。要发展矿井物探技术,矿井物探队,首先要****对应用矿井物探技术工作重要意义的认识。这里关键是各级*干部,特别是有决策权的各级主要*干部,要解放思想,更新观念,牢固树立科学技术是第生产力的观念。从旧的、传统的小圈子里解放出来。投人资金,依靠井物探技术,解决生产和安全的各种地质问题。