槽波地震勘探数值模拟及其频散曲线研究

发布时间：2020-12-29 05:33

　　地震勘探是一种常见的地球物理勘探手段,其基础为所探测目标地质体与围岩有一定的弹性差异,通过仪器收集和分析人工激发的地震波在研究区域内的变化传播规律,进而可以解决一定的问题。将地震勘探的一般方法应用于煤田开采时,由于煤田与地面情况有一定不同,会导致地震波随着传播距离增加高频成分快速衰减、层间多次波干扰严重等现象的发生。因此,寻找一种较为新型有效的探测技术成为了煤炭行业的焦点。煤炭作为我国的重要能源,近年来需求量在不断提高。但是由于我国煤田地质构造复杂,在开采过程中如果不能对地质条件进行一定的探明,则会对开采过程造成一定干扰。能够较为有效探测局部小构造、异常体及煤层厚度变化的槽波地震勘探则应运而生,而且目前看来有着极高发展前景。槽波地震勘探利用槽波的频散特性反演煤层的结构特征。为了研究槽波的频散曲线的一定规律,这里采用地震波场数值模拟的方法对Rayleigh型槽波进行了模拟,通过数值模拟的结果进行研究分析,对于槽波地震勘探的反演有一定指导意义。地震波场数值模拟可以分为积分方程法、射线追踪法、波动方程数值解法。有限差分数值模拟法作为波动方程数值解法的主要方法,具有计算效率高、精度高,且适用于... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

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斯奈尔定理示意图

长安大学硕士学位论文度。传播过程纵横波（P 波和 S 波）可分为槽波能量可以传播出去束缚在煤层的简正振型两种。 P 波在煤层与围岩之中速度的比值存在两种情况：p1 pv v 2 s2v。在第一种情况中，如果存在s1 s2v c v，那么就只有 S槽波；而在第二种情况中，如果存在s1 p2v c v，那么 P 波、S反射，产生 P-P、P-SV 和 SV-SV，这样就会存在三种波形成的槽只有一种情况，即s1 s2v v ，如果此时有s1c v ，那么也会存在述可得，当地震波因为波在煤层中经过多次全反射而被束缚在这些束缚在煤层中的反射波相遇后会产生干涉现象，形成一种槽波的地震波场[3]。

图 2.4 型槽波传播示意图槽波的方程推导方法有两种：一种是 SH 波的位移场推导方法仅仅推导位移场方法：足的位移场为：121[ ( )]12 2[ ( )]3sinz dzz dv Ce z dv Ae z d z dv De d z + + 于计算，在式（2.22）中省略了项 exp ( /)L i t x c ，1 、2 关系式：2 2 1/ 21 12 2 1/ 22 2= /c (1 / )= /c ( / 1)L L sL L sc vc v 知：Lc 满足s 2 L s1v c v 。入边界条件公式：


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