煤炭科学技术

作者：黄超慧, 陶祥忠,

关键词：反射槽波勘探, 反射槽波能量特征, 三维数值模拟, 断层落差,

槽波勘探是煤矿井下勘探的重要手段，其借助槽波在煤层中传播具有能量强，传播距离远等优点，实现采煤工作面断层或其他地质异常体的探测。透射槽波勘探研究较为成熟，已在煤矿生产中得到广泛应用。近年来，反射槽波逐渐得到关注，利用反射槽波预测断层落差是今后槽波勘探的研究方向，其理论依据研究并不充分。为了明确反射槽波能量特征与断层落差间的关系，建立6个不同落差的断层模型(断层落差分别为煤层厚度的1/8、1/4、1/2、3/4、1倍、2倍)，设计反射槽波勘探观测系统，基于高阶交错网格有限差分算法进行数值模拟，通过提取6个不同模型的反射槽波振幅信息，分析反射槽波能量随偏移距以及断层落差的变化特征，并分析带通滤波对反射槽波能量分布的影响。分析结果表明：断层落差小于1倍煤厚，随着落差增加，反射槽波能量逐渐增加；断层落差继续增加，反射槽波能量逐渐降低；断层落差不同，其对应的反射槽波能量随偏移距的变化趋势一致，但断层落差大于3/4煤厚时，远近偏移距反射能量出现显著差异；100~150 Hz和150~200 Hz带通滤波分别对断层落差小于1/2煤厚和大于3/4倍煤厚的反射槽波能量影响显著。因此，基于反射槽波能量分布特征进行断层落差探测，理论依据充足，具有实际应用价值。

来源：2020年第8期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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