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大平煤矿水库下综采区“三带”发育的探测技术研究

作　者: 周红帅
导　师: 徐白山
学　校: 东北大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 地震横波反射法覆岩导水裂隙探测技术
分类号: P631.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 选题依据与研究意义  10-11
  1.2 国内外研究现状、发展动态  11-13
    1.2.1 国外研究概况  11
    1.2.2 国内研究概况  11-13
  1.3 主要探测方法  13
  1.4 研究内容及解决思路  13-15
第2章 "三带"中的导水裂隙带发育规律  15-24
  2.1 综采区覆岩"三带"  15-19
  2.2 导水裂隙带发育规律  19-24
    2.2.1 水体下开采的特殊性  19
    2.2.2 导水裂隙带发育的影响因素  19-21
    2.2.3 导水裂隙带发育规律  21-24
第3章地震勘探基本原理  24-36
  3.1 地震地质模型基本分类  24-25
    3.1.1 理想弹性介质、粘弹性介质、塑性介质  24
    3.1.2 各向同性介质和各向异性介质  24-25
    3.1.3 均匀介质  25
  3.2 均匀、各向同性、理想弹性介质中的三维波动方程  25-27
    3.2.1 弹性波传播方程  25-26
    3.2.2 纵、横波波动方程  26-27
  3.3 地震波传播的基本原理  27-28
  3.4 地震波的频谱  28-31
    3.4.1 傅立叶展式  28-30
    3.4.2 地震波频谱的特征  30
    3.4.3 地震信息取样间隔选择的基本依据——取样定理  30-31
  3.5 波的转换与绕射  31-32
  3.6 横波勘探与纵波勘探的比较  32-36
第4章地震数据采集与处理技术  36-47
  4.1 地震数据采集  36-39
    4.1.1 地震地质条件  36-37
    4.1.2 资料采集  37-39
  4.2 地震资料的地质解释  39-47
    4.2.1 地震剖面与地质剖面的对应关系  39-40
    4.2.2 地震反射标准层具备的条件  40
    4.2.3 时间剖面的对比  40-42
    4.2.4 时间剖面的解释  42-47
第5章地震横波反射法探测"三带"发育的应用  47-59
  5.1 勘探区位置及自然地理条件  47-48
    5.1.1 勘探区位置  47-48
    5.1.2 自然地理条件  48
  5.2 地质概况  48-50
    5.2.1 井田地层  48-49
    5.2.2 含煤地层及煤层  49-50
    5.2.3 井田构造  50
    5.2.4 物性地质条件  50
  5.3 工作目的与方法  50-53
    5.3.1 地质任务  52
    5.3.2 工作方法  52-53
  5.4 地震资料处理  53-54
  5.5 地震资料解译  54-59
    5.5.1.解释方法  54-55
    5.5.2 解释过程  55-56
    5.5.3 地震剖面分析  56-59
第6章结论  59-60
参考文献  60-62
致谢  62

大平煤矿水库下综采区“三带”发育的探测技术研究

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