矿井多波多分量地震方法与试验

论文摘要

多波多分量地震勘探近些年发展迅速,但其在矿井地震中的研究与应用仍不足。矿井全空间效应下波场复杂,在可激发出的体波、煤层槽波、巷道面波与声波等中的有效波与干扰波成分随成像波型选择而改变;同时来自空间多方向的地震波混叠,无方向性的成像难免会出现假象,影响矿井地震勘探的精度。为有效利用不同类型波进行成像,提出基于地震波偏振特性的矿井多波多分量地震方法。此方法利用三分量地震记录,通过时窗自适应的极化分析方法获取准确极化特征参数,避免了因时窗选取不准确而造成极化参数错误的问题;其在散射原理基础上构建的极化滤波函数包含偏振因子和方向因子,可随成像点空间位置及成像的波型的变化而实时更新;偏振因子利用信号的偏振系数可压制非线性干扰波,达到提取纵横波及勒夫型槽波等线性极化波的作用,提高矿井地震信号的信噪比;方向因子根据成像点空间位置与特定波型的振动方向的空间关系,不仅可分离振动方向不同的波(如纵波与横波),还能获取空间任一点的地震波信号,从而实现针对空间任一位置的多波偏移成像。现场试验表明:在岩巷中可分别进行纵波和横波的成像,两者相互验证,提高了探测准确度,同时其探测区域空间位置不受地震测线的约束,可实现测线范围外的地震探测,解决矿井地震勘探施工空间受限的问题;在煤巷中可分别进行槽波与体波的成像,解决槽波反射探测距离受限的难题,故在槽波勘探中建议采用三分量接收,理想情况下,采用煤层三分量和顶板三分量同时接收,形成槽波、体波六分量记录,作为槽波、体波联合勘探的基础数据。

论文目录

• 1 矿井地震波
• 2 矿井多波多分量地震方法
•   2.1 基于Hilbert变换的自适应瞬时极化分析方法[16-17]
•   2.2 散射极化偏移
• 3 试验情况
•   3.1 岩石巷道多波成像试验
•   3.2 煤层巷道多波成像试验
• 4结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘盛东,章俊,李纯阳,王勃,金标,刘金锁

关键词: 矿井地震,多波多分量,希尔伯特变换,散射极化

来源: 煤炭学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

专业: 地质学,地球物理学,矿业工程

单位: 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,中国矿业大学资源与地球科学学院,安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司

基金: 国家重点研发计划资助项目(2016YFC0600902),贵州省科技计划资助项目([2018]3003-2),国家自然科学基金委员会与神华集团有限责任公司联合基金资助项目(U1261202)

分类号: P631.4

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.1466

页码: 271-277

总页数: 7

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