地震勘探方法在探测煤矿采空区中的应用研究

【摘要】：在煤矿生产过程中,随着煤层的被开采挖掘,地下会形成越来越多的采空区。采空区的垮塌会造成地面下沉、裂缝,毁坏耕地、建筑物等设施,破环生态环境。故此有效而经济地利用物探方法对采空区域进行勘探和作出评价,并提出适宜的防治措施有着良好的经济效益和社会效益。近年来众多物探工作者对其进行了研究,取得了很多实用性的成果。但总体来讲,采空区的勘探研究还处于发展阶段,勘探手段和理论均不完善。国内外在此方面的成功经验和资料积累大体包括:收集资料和调查访问、钻探、室内试验、数值模拟等。 本文首先分析讨论了采空区形成的原因和过程,采空区的地质特征及地球物理特征。从煤矿采空区的物性基础出发,阐述了三维反射波地震方法探测采空区的可行性。对采空区的反射波特征进行了分析,总结地震数据采集工作中影响采空区分辨率的因素,以及采空区资料处理中的关键技术。通过对实际采空区的地震资料分析和研究,归纳、总结了煤矿采空区在地震时间剖面上的反映特征和识别标志。 随后,根据采空区的地球物理特征,探讨了瑞雷波方法探测采空区的理论基础。研究了采空区对瑞雷波速度及频散曲线的影响,归纳采空区处频散曲线的变化特征。通过勘探实例阐述了该方法在浅层煤矿采空区探测中的实用性和有效性。