槽波地震儀

槽波地震勘探設(shè)備主要包括：

主機：由工業(yè)筆記本，PC接口卡，適匹器及數(shù)據(jù)采集、管理和繪圖等軟件組成（圖1）

槽波地震數(shù)據(jù)采集單位：24位，雙道，含有大容量的數(shù)據(jù)處理器（圖2）

雙分量檢波器28Hz

中繼單元：每250m長測線，安置一個

數(shù)據(jù)傳輸電纜

充電站

觸發(fā)單元

機和觸發(fā)脈沖單元

整個系統(tǒng)都是防爆的，根據(jù)德國的煤礦標(biāo)準(zhǔn)進行嚴(yán)格檢測。

透射槽波勘探的測量結(jié)果主要建立在槽波的記錄質(zhì)量上。對這一信息的簡單回放便能確定受構(gòu)造變動的煤層范圍和位置。近把CT成象的處理方法應(yīng)用于透射槽波勘探中，這大大地提高了槽波地震勘探的準(zhǔn)確性。

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槽波的形成

1) 激發(fā)源在煤層內(nèi)產(chǎn)生的地震波有縱波P和橫波S。由于煤層的密度和波速值明顯低于頂板和底板，所以P,S波沿頂、底板傳播一段距離后便全反射和折射到煤層內(nèi)部，并在煤層內(nèi)部混響、疊加，形成槽波，也叫煤層波[5]。

2) 槽波是頻散波，即槽波速度值隨頻率而變化，這是透射法槽波分析的核心內(nèi)容。

3) 由于槽波僅在煤層內(nèi)部傳播，所以它攜帶著煤層內(nèi)部的所有信息，例如煤層厚度變化，斷層展布，夾矸層厚度，煤層分叉，沖刷帶，侵入體，陷落柱，采空區(qū)等異常體分布，對槽波數(shù)據(jù)進行采集和分析，可以圈定這些異常體。分析沿頂、底板傳播的直達(dá)P波和S波可以獲得頂、底板信息。根據(jù)槽波地震探測震源激發(fā)點位置，可以將槽波劃分為對稱型槽波和非對稱型槽波。

4) 由于槽波被限制在煤層內(nèi)部傳播，能量基本不外泄，所以傳播距離遠(yuǎn)，探,測距離長。透射槽波探,測距離是煤厚的300倍，反射槽波探,測距離是煤厚的150倍。

5) 由于槽波射線在煤層內(nèi)部的分布密度取決于炮點數(shù)和接收點數(shù)，可根據(jù)探,測目標(biāo)體設(shè)計合理的射線路徑和足夠的射線密度，因此分辨率高，探,測精度高。例如在工作面內(nèi)布置24個數(shù)據(jù)采集站，50個激發(fā)點，便有24X50=1200條槽波射線穿過工作面。采用自主創(chuàng)新內(nèi)鑲電池技術(shù)，單臺采集站可連續(xù)工作18小時高精度同步授時：采用進口高精度恒溫晶振，軍2工產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，記錄數(shù)據(jù)同步精度高，各個采1集器同步精度達(dá)到微秒級，采集通道的幅度一致性和相位一致性好。

槽波勘探方法

1）透射法：數(shù)據(jù)采集站位于煤層工作面的一個巷道內(nèi)，炮點（激發(fā)點）位于煤層工作面的另一個巷道內(nèi)，地震射線透過整個工作面。通過對煤層內(nèi)透射射線的頻散分析探,測煤層內(nèi)部的各種異常體，稱為透射法。透射法探,測距離是煤厚的300倍，圖6。

圖6  假設(shè)在通風(fēng)巷道內(nèi)布置26個數(shù)據(jù)采集單元S，在運輸巷道內(nèi)僅設(shè)置三個炮點，那么在三個炮點所產(chǎn)生的地震射線覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一點都有三條地震射線穿過。炮點數(shù)越多，穿過同一地點的地震射線數(shù)越多，觀測的數(shù)據(jù)信噪比越高，分辨率越高

2）反射法：數(shù)據(jù)采集站和炮點均位于工作面的同一巷道內(nèi)，當(dāng)?shù)卣鹕渚€遇到工作面內(nèi)的斷層、陷落柱、巖墻等反射體時，就會產(chǎn)生反射或衍射。通過追1蹤反射震相或衍射震相確定煤層內(nèi)反射體的位置和走向。反射法的探,測距離是煤厚的150倍。