謝橋礦井下二維地震勘探應用

摘 要：本文介紹了謝橋礦井下二維地震勘探情況，通過井下二維地震勘探，基本查明了目標巷道內煤層發育情況和小構造的發育情況，為地質預測預報提供了依據，為礦井安全生產起到了指導作用。

關鍵詞：井下；二維地震勘探；應用；

中圖分類號：F407.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-08-00-02

一、引言

謝橋礦13-1煤層為雙突煤層，標高-610m以下為突出危險區。1161（3）工作面下順槽標高為-682m～-717m，處于突出危險區內。為了探明1161（3）下順槽掘進范圍內的小構造的發育情況，安徽理工大學與我礦合作完成了1161（3）底板抽采巷內的二維地震勘探。

二、1161（3）工作面概況

1161（3）工作面標高-717m～-646m，煤層產狀為185～195o∠10～15o，13-1煤厚4.1～6.5 m。工作面走向長1800 m，工作面按“一面四巷”布置（見圖1，）工作面上、下順槽及頂板抽采巷和底板抽采巷，四條巷道相互平行，并沿煤層走向布置。上、下順槽平距200m，頂板抽采巷在工作面內與上順槽平距19.4m，下距13-1煤32～44 m，底板抽采巷在工作面內與下順槽平距60米，上距13-1煤層12.6～28.5m，標高為-717m～-696m，與下順槽標高相近。

三、1161（3）底抽巷內的二維地震勘探簡介

本次探測方法為首次應用，所以采用了三種形式進行對比：錘擊震源巷道全方位接收勘探、錘擊震源巷幫接收多次覆蓋勘探、炸藥震源長排列多次覆蓋勘探。

（一）錘擊震源巷道全方位接收勘探

人工使用重錘分別在巷道底板和頂板激發。在上、下幫和頂板布置傳感器構成全方位的接收系統，同步接收來自同一震源的地震信號，以增加三個方向數據的一致性，

（二）錘擊震源巷幫接收多次覆蓋探測

人工使用重錘在巷道底板激發，采用中間排列觀測系統，檢波器布置于下幫，檢波器個數增加為7個，從而增加覆蓋次數。

（三）炸藥震源長排列多次覆蓋探測

采用炸藥震源，同時利用長排列接收增加覆蓋次數，增大反射波與直達波的正常時差。震源點均布于巷道斷面側幫斜上方，檢波器同時布置于巷道底板和巷幫。

（四）三種探測結果的對比

在底板激發全方位接收實驗中，由于底板激發條件一致性好，下幫、頂幫和上幫剖面質量和連續性較好，有利于同一地質體（如斷層）在空間分布的分析和解釋。但受底板，激發地震波頻率較低，不利于薄層的分辨。

在底板激發側幫多次覆蓋實驗中，施工效率和難度中等，該觀測系統所接收信息多來自于幫內，不利于頂板地質信息的解釋分析。

采用炸藥震源多次覆蓋實驗時，信號能量強，主頻高且頻率豐富，檢波器耦合條件好，數據信噪比高，剖面質量好，有利于提高目的層位的分辨力。但該方法準備周期長，涉及部門多，安全因素多，且要求的施工人員多和施工效率低。從實驗效果來看，側幫孔中黃泥耦合所得剖面質量最好。

四、1161（3）下順槽地震剖面解釋及巷道揭露驗證情況

（一） 地震剖面的解釋

1161（3）底板抽采巷下幫地震剖面均在下幫巖體上激發接收，因此它主要反映的是下幫巖體的完整性。剖面中同向軸并不代表某個層位的展布，當巖體完整時，地震波相位少，衰減快，頻率和速度一致性高，反之當巖體破碎或完整性差時，相位多，速度低，頻率降低，衰減變慢，根據這些地震剖面特征對1161（3）下順槽圈定了十個地震勘探異常區（YC6～YC15）。

（三）地震剖面與實見地質剖面對比結果

從下順槽目前掘進驗證情況來看，底板抽采巷下幫地震剖面的異常區和下順槽掘進實際地質剖面在平面上有很好的對應性，如YC6、YC12異常區和實揭剖面的對比（見圖2和圖3）。但由于底板抽采巷和下順槽之間有60m的平距，且下順槽與底板抽采巷最大高差10m，所以底抽巷地震剖面所得解釋異常的位置直接對應到下順槽中有一定的偏差。

、五、結論

（一） 對生產的指導作用

通過1161（3）底板抽采巷內的二維地震勘探，基本查明了1161（3）下順槽巷道內的小構造發育情況，以及煤層中夾矸異常增厚、煤層變薄、煤體和頂板破碎地段，為地質預測預報提供了可靠的依據，對防突預測工作和巷道的支護具有指導作用。

（二）為井下二維地震勘探積累了經驗。

本次井下二維地震勘探為首次進行，采用多種方式激發，多方位（式）接收，通過比對，優選出效果較好的激發、接收方式，為以后井下二維地震勘探積累了保貴的經驗。

（三）提高了對地震時間剖面的解釋水平

通過本次對地震時間剖面的解釋與巷道實際揭露地質情況的對比，提高了對地震時間剖面的解釋水平。