地震槽波勘探技术在煤层开采地质条件研究中的应用

董 良

（贵州豫能投资有限公司，贵州 贵阳 550000）

1 槽波地震勘探原理

在煤系地层中，煤层相对于顶底板岩石是一个低速夹层。当在煤层中激发地震波，震波在波阻抗界面会发生全反射，纵波及横波相互干涉形成槽波，提取其波速和传导能力可以准确判断煤层赋存状况。槽波地震勘探因其能量强、探测距离大被广泛应用于工作面内断层、陷落柱等隐伏地质异常的探测以及煤层厚度探测[1-4]。

2 工程应用

2.1 研究区概况

河南能源贵州公司高山煤矿于2012 年投产，核定生产能力60×105t/a，设计服务年限37 年，主采二叠系龙潭组4#和9#煤层。矿井地质条件复杂，煤层赋存条件差，断层较为发育，为煤与瓦斯突出矿井。1906 工作面位于矿井运输下山西翼，南部为1904 工作面采空区，北部和西部为实煤体，标高+1032～ +1068 m。工作面走向长约760 m，倾向宽约150 m，可采储量约42×105t。1906 回风巷为沿空扩巷，紧邻1904 运输巷。1906 工作面所采煤层为二叠系龙潭组9#煤层，属无烟煤，属半暗－半亮型煤，煤层呈粉状。工作面煤层倾角约23°，煤厚0.8～6.9 m，平均3 m。9#煤层直接顶为细砂岩或粉砂岩，直接底板为泥岩或粉砂质泥岩。1906 工作面地质构造发育，在运输巷掘进过程中揭露1 条落差3.6 m、与巷道近平行的断层。

2.2 槽波地震观测系统

为查明高山煤矿1906 工作面煤厚变化情况、地质构造发育特征及瓦斯危险性等，采用透射槽波对1906 工作面进行探测。在1906 工作面回风顺槽内帮设计炮孔60 个（S1 位于联巷口向里10 m 处），切眼内帮布置炮孔6 个，共设计炮孔66 个，孔距均为10 m。1906 工作面运输顺槽内帮共设计检波器孔29 个（G1 位于变坡点处），孔距18 m，所有检波器孔和炮孔均布置在煤层中。……