大平煤矿水库下综采区“三带”发育的探测技术研究

论文摘要

水体下采煤,其覆岩“三带”以及上覆含水层赋存的构造状态是至关重要的问题。准确地提供采煤前后顶底板岩层冒落带高度、导水裂隙带高度及其形态变化等信息,是安全采煤可行性研究和设计的基础。传统方法是以钻探来探明,现在随着技术的发展,应用地球物理方法与钻探资料结合可以更好的监测煤矿开采过程,识别开采前后覆岩的破坏情况。针对水体下覆岩“三带”发育状况,本文提出用横纵波地震反射法探测的新型技术方法。首先,从覆岩“三带”的形成出发,分析了导水裂隙带发育的影响因素、发育规律。其次,应用地震勘探的基本原理,在地震数据采集与处理方面,分析了采集过程以及影响因素,讨论了反射波对比的基本规则和方法,归纳了断层、裂隙等在地震时间剖面上的反映特征和识别标志。第三,通过在大平煤矿的具体勘探工作,阐述了横波地震反射方法探测覆岩“三带”的实践过程,定性分析大平煤矿水库下采煤前后上层覆岩形变趋势。最后,通过对这一采区的地震资料分析和研究,分析和归纳了断层、裂隙、采空区在横波地震时间剖面上的反映特征和识别标志,以及在横波、纵波地震时间剖面上进行层位标定与对比的具体方法,从而解决了利用地震横波反射法在水库冰面上探测地下构造、裂隙、采空区的关键技术问题。地球物理方法正进一步取代部分钻探工程,在施工难度大的区域(如水域)探测覆岩破坏情况,为安全采煤提供了探测的新方法和新技术,也为深入研究类似条件下覆岩破坏特征提供了参考的理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题依据与研究意义
• 1.2 国内外研究现状、发展动态
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 主要探测方法
• 1.4 研究内容及解决思路
• 第2章 "三带"中的导水裂隙带发育规律
• 2.1 综采区覆岩"三带"
• 2.2 导水裂隙带发育规律
• 2.2.1 水体下开采的特殊性
• 2.2.2 导水裂隙带发育的影响因素
• 2.2.3 导水裂隙带发育规律
• 第3章 地震勘探基本原理
• 3.1 地震地质模型基本分类
• 3.1.1 理想弹性介质、粘弹性介质、塑性介质
• 3.1.2 各向同性介质和各向异性介质
• 3.1.3 均匀介质
• 3.2 均匀、各向同性、理想弹性介质中的三维波动方程
• 3.2.1 弹性波传播方程
• 3.2.2 纵、横波波动方程
• 3.3 地震波传播的基本原理
• 3.4 地震波的频谱
• 3.4.1 傅立叶展式
• 3.4.2 地震波频谱的特征
• 3.4.3 地震信息取样间隔选择的基本依据——取样定理
• 3.5 波的转换与绕射
• 3.6 横波勘探与纵波勘探的比较
• 第4章 地震数据采集与处理技术
• 4.1 地震数据采集
• 4.1.1 地震地质条件
• 4.1.2 资料采集
• 4.2 地震资料的地质解释
• 4.2.1 地震剖面与地质剖面的对应关系
• 4.2.2 地震反射标准层具备的条件
• 4.2.3 时间剖面的对比
• 4.2.4 时间剖面的解释
• 第5章 地震横波反射法探测"三带"发育的应用
• 5.1 勘探区位置及自然地理条件
• 5.1.1 勘探区位置
• 5.1.2 自然地理条件
• 5.2 地质概况
• 5.2.1 井田地层
• 5.2.2 含煤地层及煤层
• 5.2.3 井田构造
• 5.2.4 物性地质条件
• 5.3 工作目的与方法
• 5.3.1 地质任务
• 5.3.2 工作方法
• 5.4 地震资料处理
• 5.5 地震资料解译
• 5.5.1.解释方法
• 5.5.2 解释过程
• 5.5.3 地震剖面分析
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢