地震槽波勘探技术在煤层开采地质条件研究中的应用
2021-12-14董良
董 良
(贵州豫能投资有限公司,贵州 贵阳 550000)
1 槽波地震勘探原理
在煤系地层中,煤层相对于顶底板岩石是一个低速夹层。当在煤层中激发地震波,震波在波阻抗界面会发生全反射,纵波及横波相互干涉形成槽波,提取其波速和传导能力可以准确判断煤层赋存状况。槽波地震勘探因其能量强、探测距离大被广泛应用于工作面内断层、陷落柱等隐伏地质异常的探测以及煤层厚度探测[1-4]。
2 工程应用
2.1 研究区概况
河南能源贵州公司高山煤矿于2012 年投产,核定生产能力60×105t/a,设计服务年限37 年,主采二叠系龙潭组4#和9#煤层。矿井地质条件复杂,煤层赋存条件差,断层较为发育,为煤与瓦斯突出矿井。1906 工作面位于矿井运输下山西翼,南部为1904 工作面采空区,北部和西部为实煤体,标高+1032~ +1068 m。工作面走向长约760 m,倾向宽约150 m,可采储量约42×105t。1906 回风巷为沿空扩巷,紧邻1904 运输巷。1906 工作面所采煤层为二叠系龙潭组9#煤层,属无烟煤,属半暗-半亮型煤,煤层呈粉状。工作面煤层倾角约23°,煤厚0.8~6.9 m,平均3 m。9#煤层直接顶为细砂岩或粉砂岩,直接底板为泥岩或粉砂质泥岩。1906 工作面地质构造发育,在运输巷掘进过程中揭露1 条落差3.6 m、与巷道近平行的断层。
2.2 槽波地震观测系统
为查明高山煤矿1906 工作面煤厚变化情况、地质构造发育特征及瓦斯危险性等,采用透射槽波对1906 工作面进行探测。在1906 工作面回风顺槽内帮设计炮孔60 个(S1 位于联巷口向里10 m 处),切眼内帮布置炮孔6 个,共设计炮孔66 个,孔距均为10 m。1906 工作面运输顺槽内帮共设计检波器孔29 个(G1 位于变坡点处),孔距18 m,所有检波器孔和炮孔均布置在煤层中。……
