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煤巷小构造Rayleigh型槽波超前探测数值模拟
  • ISSN号:0001-5733
  • 期刊名称:地球物理学报
  • 时间:0
  • 页码:655-662
  • 分类:P618.110.8[天文地球—矿床学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室,山东科技大学地质科学与工程学院,青岛266590, [2]山东科技大学矿山灾害预防控制教育部重点实验室,青岛266590, [3]中国矿业大学北京煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51034003,51174210,50974081,50774051);国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2007CB209406)和教育部长江学者和创新团队发展计划项目(IRT0843)资助.
  • 相关项目:基于多场联合反演的矿井巷道掘进超前预测含水构造研究
中文摘要:

对煤巷小构造地震波场进行了数值模拟研究,分析了层状煤层中地震波的传播特征.研究表明:(1)在煤巷迎头前方煤层内以纵波震源激发的Rayleigh型槽波相对于体波能量较强,波列较长,波速较低.(2)沿煤层传播的Rayleigh型槽波在小构造面上产生Rayleigh型槽波反射波,反射Rayleigh型槽波垂直分量相对于水平分量能量较强.沿煤层反向传播的反射Rayleigh型槽波在煤巷迎头面上转换为沿煤巷底板传播的Rayleigh面波.沿煤巷底板可以接收到能量较强的反射Rayleigh型槽波产生的Rayleigh面波,其可以作为超前探测小构造面的特征波.在地震记录上反射Rayleigh型槽波产生的Rayleigh面波波至最迟,在时间域与其他波列时间间隔较大,其垂直分量能量相对于水平分量较强,在地震记录上容易识别.(3)在相同的地质条件下应用反射地震超前探测方法,标志煤巷迎头前方存在小构造面的反射地震波能量较弱,受煤巷顶、底板界面和采煤迎头面的强反射波干扰,在地震记录中难以识别.

英文摘要:

The seismic wave field in layered coal seam is simulated with coal road model. Propagation characteristics of seismic wave in horizontally stratified coal seam are analyzed. The results showed: (1) the P-wave source in the coal bed floor before coal heading face can excite Rayleigh channel wave in coal seam. The energy of Rayleigh channel wave is stronger than body waves. The wave train of Rayleigh channel wave is longer than body waves. And wave velocity is lower than body waves. (2) The Rayleigh channel wave generates reflected Rayleigh channelwave on the small structure before coal heading face. The energy of vertical component of Rayleigh channel wave is stronger than horizontal component energy. The reflected Rayleigh channel wave is converted into Rayleigh surface wave at the head of the coal roadway. Rayleigh surface wave can be recorded along the floor of tunnel. The Rayleigh surface wave is recorded last in time domain. The time interval between Rayleigh surface wave arrival time and others' is longer. And it is easily recognized and extracted in seismic records. The energy of vertical component of the Rayleigh surface wave is higher than horizontal component. (3) In same conditions, the method of reflected-wave seismic prediction ahead is not applicable for detecting small structure before coal heading face. The energy of reflection waves from the interfaces of small structure before coal heading face is very low. Under the influence of high-amplitude reflection waves excited on the interfaces of roof, floor and coal heading face in coal tunnel, it is difficult to recognize and extract the reflected-wave of small structure before coal heading face in seismic records.

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期刊信息
  • 《地球物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所
  • 主编:刘光鼎
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:actageop@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998105
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5733
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2074/P
  • 邮发代号:2-571
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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