矿井远距离超前探测系统与应用研究

发布时间：2021-11-29 08:37

　　摘要：不良地质体是煤矿井下工作面掘进和回采过程中的隐蔽致灾地质因素。不良地质体主要是指采空区、废弃巷道、断层、裂隙、陷落柱、瓦斯富集区、导水裂缝带、含水体及井下火区等。这些地质体是诱发煤与瓦斯突出、突水、冒顶、片帮等事故的地质因素,因此,煤矿应结合实际情况开展隐蔽致灾地质因素普查,排查安全隐患。目前使用最先进的三维地震等地面物探手段,也难以可靠地查明煤矿采空区和煤层小构造,故开展井下地震勘探仪器和方法的研究十分必要。矿井地震的研究主要面临三个方面的难点：第一,与地面地震勘探相比,矿井地震前人研究较少,对煤质的速度、密度等岩石物理信息了解不深,加大了资料处理和解释的难度；第二,矿井施工环境受限,特别是突出煤层中爆破作业更是受到严格的安全限制,必须在进风侧反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难硐室内进行远距离爆破,目前国内没有现成的具有防爆和远程控制功能的矿井地震仪器；第三,隧道地震超前探测资料处理采用Radon变换消除了侧帮波场,而矿井地震研究中侧帮地震信息也至关重要,如何精确的分离超前和侧帮波场,分别对其偏移成像综合研究实现一次探测数据同时解决超前和侧帮探测的问题也是矿井地震面临的... 

【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

换能器结构示意图

图2-3横波换能器测试对比图如图2-3所示，为两个不同横波换能器在同一块标准样品的横波透射波形图，横波换能器1由日本奥林巴斯公司研发，而换能器2为自研。从两个换能器测试的波形上依照时间顺序可以清晰的发现未完全消除的透射纵波、透射横波（有效波）、二次反射横波，甚至在80US附近可以发现三次反射横波。通过肉眼观察对比发现，横波换能器2起跳点存在一个感应信号干扰，寄生干扰相对换能器1来说也强烈得多，且波形在时间轴上的稳定性也较强，故此实验比较倾向于选择换能器1。但在岩石物理实验室

使用不同频率的纵横波换能器来研究煤芯的速度，测试过程使用脉冲透射法，煤块样品被取芯成煤芯样品（见图2-7)便于测试研究，同时也便于样品保存。ifw图2-7取芯后的煤芯样品选用IMHz、500KHZ和250KHz三种频率的换能器进行煤芯速度测试分析。选17

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]三维各向同性介质弹性波方程有限差分数值模拟研究[D]. 王朝.中国地质大学(北京) 2012
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[3]地震反射波法（TSP）在隧道地质超前预报中的应用研究[D]. 周文峰.成都理工大学 2009
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本文编号：3526190