基于面波的巷道揭煤超前探测试验研究 - Journal of Electronic .PDF

　 第４５卷第６期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ４５　 Ｎｏ６　 　 ２０１７年 ６月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　 Ｊｕｎｅ ２０１７　 基于面波的巷道揭煤超前探测试验研究 １，２ ２ ２ １ 郭来功 ，戴广龙 ，杨本才 ，欧阳名三 （１ 安徽理工大学 电气与信息工程学院，安徽 淮南　 ２３２００１；２ 安徽理工大学 能源与安全学院，安徽 淮南　 ２３２００１） 摘　 要：为实现对揭煤巷道前方煤层界面的探测，研究面波在巷道中的速度变化，以潘二煤矿为例，利用 面波具有能量强，Ｓ波遇不连续界面反射的特点，开展了地震波超前探测的试验研究。 通过分析巷道面 波在巷道中的传播特征和对激发震源的要求，使用可控震源激发巷道面波、微震监测系统连续记录；利 用面波在巷道中的走时，应用直达波和反射波的时间差计算巷道面波和Ｓ 波速度，实现掘进工作面与煤 层距离的计算。 试验结果表明：地震波超前探测法可以准确探测巷道掘进工作面与煤层界面的距离，与 钻探距离相比，测量误差不超过０．５ ｍ，可为石门揭煤前地质构造探测提供一种新途径。 关键词：巷道面波；超前探测；可控震源；石门揭煤 － － － 中图分类号：ＴＤ１６６　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１７）０６ ０２０１ ０６ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ａｄｖａｎｃｅｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｕｎｃｏｖｅｒｉｎｇ ｃｏａｌ ｔｕｎｎｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｕｎｎｅｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｖｅ １，２ ２ ２ １ Ｇｕｏ Ｌａｉｇｏｎｇ ，Ｄａｉ Ｇｕａｎｇｌｏｎｇ ，Ｙａｎｇ Ｂｅｎｃａｉ ，Ｏｕｙａｎｇ Ｍｉｎｇｓａｎ （１Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｎａｎ　 ２３２００１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｎａｎ　 ２３２００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｉｎ ｆｒｏｎｔ ｏｆ ｈｅａｄｉｎｇ ｆａｃｅ，ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｖｅ ｉｎ ｒｏａｄｗａｙ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒｓ ｃｈｏｓｅｎ Ｐａｎｅｒ Ｍｉｎｅ ａｓ ｔｈｅ ｔｅｓｔｅｄ ｍｉｎｅ，ｔｏｏｋ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｗｈｉｃｈ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｖｅ ｃａｒｒｙ ｓｔｒｏｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｓｗａｖｅｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ ａ ｓｅｉｓｍｉｃｗａｖｅ ａｄｖａｎｃｅｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅｗａｖｅ ａｎｄ ｔ