煤层物性参数对瑞雷型槽波频散曲线“交叉”现象的影响

发布时间：2021-11-04 14:40

　　瑞雷型地震槽波的相速度和群速度频散曲线,在低频段的基阶和第1高阶模式可能存在"交叉"现象,影响槽波频散曲线的正确拾取。为了研究这种"交叉"现象,设计了典型对称三层岩-煤-岩模型,考虑煤岩介质纵横波速度、密度和煤层厚度等参数的变化,利用广义反射-透射系数算法计算了多组瑞雷型槽波频散曲线,并使用交错网格高阶有限差分数值模拟槽波地震记录,提取频散曲线进行验证。对比分析发现,煤层与围岩横波速度的差异对槽波频散曲线"交叉"现象起着决定性的影响,差异越大,越易产生"交叉"现象;而煤层纵波速度、密度和厚度变化对"交叉"现象影响较小。 

【文章来源】：煤矿安全. 2020,51(12)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

水平层状模型

对称三层煤层模型

图2 对称三层煤层模型若频散曲线有交叉时，只有对“交叉”段进行了预判优化处理才能获得正确的频散曲线[7]。因为，频散曲线的计算过程是：对每个给定频率f计算1次频散方程式（1）的根，将获得多个根（相速度c），最终把所有给定频率计算的结果连接成1条连续的频散曲线。通常情况下，依次搜到符合计算精度的根会先判给基阶模式，再判给1阶模式。若算法不做交叉判断和优化处理，则频散曲线会出现连接错误。例如，未优化处理计算的图2煤层中的槽波频散曲线如图4，相速度频散曲线的基阶和1阶模式在低频段并不交叉，是分开的。但由此相速度曲线所计算的群速度曲线[14]会产生跳跃式的变化，而群速度不可能发生这样的突变。因此判断，图4中基阶和1阶曲线相速度频散曲线实际上是相交的。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3475936