赵云峰

（中煤新集能源股份有限公司，安徽 亳州 232000）

目前，瓦斯、涌水、陷落柱、断层引起的煤矿安全事故越来越多，这是因为在巷道掘进过程中前方很难清楚地探明煤层附近可能存在的断层等地质构造的性质、空间方位以及附近岩石的特性[1-2]。在板集煤矿回风巷掘进过程中遇到很多影响工程进展的情况，因此项目施工人员需要探明前方地质特征，避免可能发生的煤与瓦斯突出、突水、顶板塌落等地质灾害[3]。为了解决以上地质问题，板集煤矿采用DTC-150超前探测系统，提前探明前方的地质状况，通过超前探测系统的预测，了解回风掘进巷地质状况，合理安排工作进度，修改工作计划，提高施工效率，减少工作成本[4]。

1 超前探测地震波理论

1.1 地震波基本类型

地震波在岩石中传播，实际上就是岩层中粒子的弹性形变的传递。按照弹性形变的基本类型或岩石质点振动的不同形式，地震波可分为以下两种：

（1）纵波（P波）。当弹性介质中的某一部位受到外力作用发生变形时，由于变形与法向应力的互相作用，使质点产生振动，这种振动的现象是各质点之间膨胀或者压缩，使这样的振动沿整体岩层传播出来，即生成膨胀和压缩相互交换的P波。

（2）横波（S波）。当理想岩层中的某一位置受到外力作用产生切变时，因为切变和切向应力的相互作用，也会让质点产生振动。这种振动的现象是在不同平面上各质点往返滚动，让这样的振动沿着整体弹性岩层传播出来，即生成S波。……