地震槽波埃里相构造煤层析反演技术研究

发布时间：2021-07-21 10:39

　　构造煤是煤与瓦斯突出灾害的物质基础,找到有效可行的技术判识构造煤分布是目前煤矿开采中亟待解决的现实问题。本次研究基于透射法槽波地震勘探,提出地震槽波埃里相构造煤层析反演技术,该技术通过拾取槽波埃里相旅行时,对其进行层析成像反演,结合折射波时距特征估算得到的围岩速度,将埃里相速度拟合为煤层横波速度,进而预测构造煤分布。研究内容主要包括以下三个方面:推导了槽波频散方程,得到了槽波群速度与相速度的关系,确定了槽波埃里相和直达波、折射波的双曲线时距特征。认为埃里相传播速度最慢,能量最强,其速度快慢与槽波的频率和煤厚无关,仅受煤层和围岩的速度和密度影响。讨论了埃里相速度、煤层横波速度、围岩横波速度三者之间的关系,结合采集数据中折射波的双曲线时距关系,估算得到围岩速度和密度参数,确定埃里相速度与煤层横波速度的拟合关系,作为埃里相速度判识构造煤的理论基础。将最小走时联合射线弯曲法用于透射法槽波埃里相速度反演当中,加入正则化因子提高层析反演的稳定性。对反演中各参数影响的分析发现,当构造煤分布呈平行巷道的条带状时,反演结果出现十字交叉型速度异常假象,只有布置四边式观测系统才能避免该假象。最后将地震槽波埃... 

【文章来源】：河南理工大学河南省

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线图

埃里相特征地震勘探地层中相对于煤层顶底板围岩而言，煤层为典型的低速夹层。三层对称模型，由于顶底板围岩速度大于煤层速度，根据斯奈点 S 激发的地震体波包括横波（S 波）和纵波（P 波）存在临界射角小于临界角时，部分能量透过顶底板向围岩中泄露形成透射回煤层内部；当入射角大于临界角时，部分地震波经多次全次叠加、相互干涉，其中 SV 波和 P 波叠加干涉形成瑞利波，勒夫波，统称为槽波，又称煤层波或导波。此外，还有从震源点处的直达 P 波和直达 S 波以及沿顶底板围岩传播的折射波。

图 2-2 透射法槽波勘探原理Fig.2-2 Theory of the transmission in-seam seismic exploration槽波地震勘探是将震源 S 和检波器 R 布置在同一个巷道内播到断层等地质异常体时会发生反射，通过检波器接收工号。反射法槽波地震勘探主要利用瑞利型槽波对煤层工作面够形成反射体的地质异常进行探测。图 2-3 反射法槽波勘探原理Fig.2-3 Theory of the reflection in-seam seismic exploration要对透射法槽波勘探数据进行处理分析及应用。频散特征

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于时频域极化滤波的勒夫型槽波提取[J]. 冯磊,董郑,周明奂,余为维.  煤田地质与勘探. 2016(03)
[2]采煤工作面地质异常体透射槽波探测技术[J]. 王季,李刚,吴国庆,牛欢,刘硕,王保利.  煤炭科学技术. 2016(06)
[3]透射槽波在煤矿陷落柱探测中的应用[J]. 李刚.  煤矿开采. 2016(03)
[4]构造煤不同弹性波阻抗响应特征对比研究[J]. 刘志怀,刘雯,刘娜.  煤矿安全. 2016(05)
[5]构造煤研究现状及展望[J]. 姜波,李明,屈争辉,刘杰刚,李伍.  地球科学进展. 2016(04)
[6]槽波地震反射法在断层中的应用[J]. 武延辉,王伟,高星.  煤炭与化工. 2016(02)
[7]井间地震层析成像技术在采空区及其覆岩结构探测中的应用[J]. 甘志超,韩科明.  煤矿开采. 2016(01)
[8]槽波地震勘探技术在义马矿区的应用[J]. 廉洁,李松营,王伟,姚小帅,郭国鹏,王康.  煤炭科学技术. 2015(12)
[9]层析反演中的正则化方法研究[J]. 李辉,王华忠,张兵.  石油物探. 2015(05)
[10]槽波振幅衰减系数CT成像技术应用[J]. 姬广忠,杨建华,张广学,赵艳斌,仲崇坤.  中国煤炭地质. 2015(09)

博士论文
[1]地震反射走时层析理论与应用研究[D]. 成谷.同济大学 2004

硕士论文
[1]煤体超声波速度影响因素的实验研究[D]. 李盟.河南理工大学 2014
[2]波路径旅行时层析成像方法研究[D]. 姜勇.中国海洋大学 2006



本文编号：3294863