槽波地震儀

槽波地震勘探設(shè)備主要包括：

主機(jī)：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(zhǎng)測(cè)線(xiàn)，安置一個(gè)

數(shù)據(jù)傳輸電纜

充電站

觸發(fā)單元

機(jī)和觸發(fā)脈沖單元

整個(gè)系統(tǒng)都是防爆的，根據(jù)德國(guó)的煤礦標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。

透射槽波勘探的測(cè)量結(jié)果主要建立在槽波的記錄質(zhì)量上。對(duì)這一信息的簡(jiǎn)單回放便能確定受構(gòu)造變動(dòng)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(duì)槽波數(shù)據(jù)進(jìn)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(cè)震源激發(fā)點(diǎn)位置，可以將槽波劃分為對(duì)稱(chēng)型槽波和非對(duì)稱(chēng)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(cè)距離長(zhǎng)。透射槽波探,測(cè)距離是煤厚的300倍，反射槽波探,測(cè)距離是煤厚的150倍。

5) 由于槽波射線(xiàn)在煤層內(nèi)部的分布密度取決于炮點(diǎn)數(shù)和接收點(diǎn)數(shù)，可根據(jù)探,測(cè)目標(biāo)體設(shè)計(jì)合理的射線(xiàn)路徑和足夠的射線(xiàn)密度，因此分辨率高，探,測(cè)精度高。例如在工作面內(nèi)布置24個(gè)數(shù)據(jù)采集站，50個(gè)激發(fā)點(diǎn)，便有24X50=1200條槽波射線(xiàn)穿過(guò)工作面。采用自主創(chuàng)新內(nèi)鑲電池技術(shù)，單臺(tái)采集站可連續(xù)工作18小時(shí)高精度同步授時(shí)：采用進(jìn)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(gè)采1集器同步精度達(dá)到微秒級(jí)，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(gè)巷道內(nèi)，炮點(diǎn)（激發(fā)點(diǎn)）位于煤層工作面的另一個(gè)巷道內(nèi)，地震射線(xiàn)透過(guò)整個(gè)工作面。通過(guò)對(duì)煤層內(nèi)透射射線(xiàn)的頻散分析探,測(cè)煤層內(nèi)部的各種異常體，稱(chēng)為透射法。透射法探,測(cè)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(gè)數(shù)據(jù)采集單元S，在運(yùn)輸巷道內(nèi)僅設(shè)置三個(gè)炮點(diǎn)，那么在三個(gè)炮點(diǎn)所產(chǎn)生的地震射線(xiàn)覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一點(diǎn)都有三條地震射線(xiàn)穿過(guò)。炮點(diǎn)數(shù)越多，穿過(guò)同一地點(diǎn)的地震射線(xiàn)數(shù)越多，觀測(cè)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(diǎn)均位于工作面的同一巷道內(nèi)，當(dāng)?shù)卣鹕渚€(xiàn)遇到工作面內(nèi)的斷層、陷落柱、巖墻等反射體時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生反射或衍射。通過(guò)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(cè)距離是煤厚的150倍。