马彦龙

(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077)

透射槽波地震勘探技术应用于工作面回采前探查内部及隐伏构造，可以准确探查直径15 m以上的陷落柱、落差大于1/2煤厚的断层、煤层变薄区范围等[1-3]。目前，槽波地震勘探技术已经成为煤矿井下超长、超宽工作面构造探测以及采区、盘区等长距离、高精度构造探测的首选技术[4-6]。

西南矿井地质条件复杂，各种灾害问题突出，薄互煤层、断层构造极为发育，煤层结构大多为多夹矸复杂结构煤层[7-8]。以攀枝花煤业集团某矿为例，开采三叠系大荞地组第八段(T3d8)14号煤层，其中夹矸多达6层，一般为3层，且变化较大，结构复杂，单层夹矸厚度0.01～0.53 m，一般小于0.20 m。夹矸对槽波探测及其他物探方法有较大影响。匡伟等[9]通过对夹矸厚度、位置等变量的模拟，研究了含夹矸煤层的Love型槽波频散特征；荣晓伟[10]对含夹矸煤层槽波频散特性及影响因素进行了分析。前人对含夹矸煤层槽波特征研究的主要对象为北方矿区各个矿井，而对于西南地区的薄互煤层的槽波研究较少[11-13]。究其原因，一方面是煤层较薄，不利于槽波的产生和传播；另一方面是夹矸多，含多层夹矸煤层的槽波传播特征从理论上尚不成熟。笔者拟从槽波的正演模拟入手，依据西南矿区典型地质条件，建立薄互煤层数值模型，通过三维弹性波正演模拟分析槽波的波场特征和频散特征，应用振幅衰减系数成像研究在薄互煤层中槽波探测断层发育位置及延展方向的有效性，并结合实际井下地震数据研究夹矸对探测精度的影响，从而为槽波探测技术在西南地区的应用提供借鉴。……