煤矿井下随掘地震震源特征及探测性能研究     

王保利  程建远  金丹  杨小刚  杨辉 《煤田地质与勘探》2022,50(1):10-19

煤矿智能化背景下,随掘地震已经成为掘进工作面安全掘进的地质保障关键技术之一,可实时、超前、精细探明掘进前方的隐蔽地质构造,如采空区、断层、陷落柱等,有效促进掘进生产安全高效。不同于广泛采用的反射槽波超前探测技术,随掘地震采用了掘进机掘进时震动信号作为激发源,替代了常规地震勘探中的炸药震源,具有震源绿色、安全、成本低、可重复、探掘同步等优点。由于掘进机震源在激发方式、能量、频率、带宽等方面与炸药震源差别较大,因此其探测性能受到很多关注。从随掘地震的震源机制、波场特征、传播距离、成像准确率等方面进行研究,详细分析其探测性能,认为随掘地震波场中槽波和横波发育,可利用槽波或横波进行超前探测;Y分量具有更好的信噪比优势,但在实际应用时考虑到反射面的走向,相同设备量情况下,Z分量更有优势;随掘地震的直达横波传播距离可达700 m以上,横波超前探测距离可达到300 m以上;随掘地震的直达槽波传播距离可达400 m 以上,槽波超前探测距离可达到170 m以上;常规掘进速度下,反射波叠加次数可达到16次,相比常规的一次探测,信噪比可提升4倍,有效提高了探测精度和准确度。后续将通过大量的随掘应用数据进一步修正随掘地震技术的性能参数。   相似文献   

唐家会煤矿透明地质保障系统构建及示范     

刘结高  程建远  疏义国  刘再斌  高银贵  高耀全  陆自清 《煤田地质与勘探》2022,50(1):1-9

唐家会煤矿智能化建设面临导水断层发育、带压开采等制约因素,地质条件不透明成为智能开采的技术瓶颈。唐家会煤矿以奥灰水害防治为重点,采用孔中瞬变电磁、孔间电阻率、随掘地震、随采地震、微震监测5项先进技术,构建了实时动态透明地质保障系统,实现基于透明地质模型的水害防治、快速掘进和智能回采3个目标,以支撑自主截割快速掘进和自主规划智能回采2条智能采掘作业线,其中,随采地震探测技术在61304智能回采工作面超前80 d、344 m发现了SYC1异常区并持续跟踪预报,现已得到回采揭露验证。透明地质保障系统的示范应用,取得了显著的经济效益和社会效益:① 61304工作面解放了受奥灰水威胁近100万t煤炭资源;② 61302快速掘进工作面的进尺由原来的260 m/月提高到352 m/月;③ 61304智能开采工作面日常用工减少70%。   相似文献   

采掘工作面地质信息数字孪生技术     

李鹏  程建远 《煤田地质与勘探》2022,50(11):174-186

矿井地质透明化是智能化煤矿建设的基础,三维地质建模是实现矿井地质透明的重要手段,以往采掘工作面地质建模存在插值算法不符合地质规律、多源异构地质数据融合程度低,以及煤矿生产装备与地质信息耦合少等问题。提出煤矿采掘工作面地质信息数字孪生的概念,采用离散光滑插值(Discrete Smooth Interpolation,DSI)算法,利用钻探数据及地震构造解释数据地质建模,建立DSI平行相似约束后迭代计算得到的地质综合模型。开发了三维地质建模软件,实现了点(地质点)、线(地质界线、地层界线)、面(三维地质界面)、体(封闭地质体)4种地质对象的构建,在体对象基础上开发了立方网功能,基于区域统计学算法对体对象内的空间数据进行属性插值。使用建模软件构建掘进、回采工作面数字孪生的地质模型载体,接入微震监测系统、电阻率监测系统、随掘地震监测系统、随采地震监测系统实时监测数据,实现工作面地质信息数字孪生,反映采掘扰动下的地质变化;为煤矿掘进生产提供基于地质模型的场景仿真和掘进规划巷道断面曲线下发,指导掘进机自主掘进,提供掘进前方地质异常距离预警,保障掘进地质安全;为回采工作面提供基于地质模型的场景仿真和规划截割曲线,指导采煤机自主规划截割,提供回采前方地质异常构造位置、应力集中区位置距离预警,提高回采工作的安全性。该技术在内蒙古鄂尔多斯唐家会煤矿进行了应用,为安全、高效采掘工作提供地质保障。   相似文献   

从1D到4D:煤田地震勘探的技术进步及启示     

程建远  张宪旭  蒋必辞  王盼  单蕊 《煤田地质与勘探》2023,51(1):247-258

作为煤矿安全高效地质保障系统的核心技术之一,我国煤田地震勘探技术已经形成了从一维地震(1D)、二维地震(2D)到三维地震(3D)的技术系列,实现了从资源勘探向采区勘探、从构造勘探向岩性勘探的技术进步,而四维地震(4D)将进一步实现地震勘探从静态探测到动态探测的技术跨越。基于空间-时间维度的概念,在1D到4D地震勘探4个发展阶段的基础上,提出了1.5D(如非零偏移距VSP)、2.5D(如宽线二维地震)和3.5D(如三维地震动态解释)等3个过渡阶段,给出了1D与1.5D、2D与2.5D、3D与3.5D以及4D等7个不同阶段的时间-空间特征。研究发现:(1)煤田地震勘探从低维到高维、从空间维到时空维的维度增加,使得地震勘探所获地下信息量出现指数级增长,地震勘探解决地质问题的精度相应得到了显著的提高,这是煤田地震勘探技术不断进步的内在引擎;(2)基础理论研究的厚积薄发、地震勘探仪器的升级换代和煤矿开采技术的需求驱动,是煤田地震勘探技术持续进步的外部驱动力;(3)跨学科、跨行业和跨部门的学科交叉与技术融合,加速了煤田地震勘探技术的迭代升级。  相似文献   

深部煤层地震资料处理方法   总被引：1，自引：1，他引：0  

李贵明  程建远  冯斌  宴云翔  李文前  徐林 《煤田地质与勘探》2008,36(5)

深部煤层地震勘探技术面临信噪比低、分辨率低、地下成像困难等诸多难点。在分析深部地震资料特点和处理难点的基础上,对如何从深部地震资料中压制多次波、提高信噪比,提出了利用"减去法"压制多次波和采用"扩大面元叠加"提高信噪比的处理思路,在实际资料处理中获得了显著的地质效果。  相似文献   

地震勘探技术的新进展与前景展望   总被引：4，自引：0，他引：4  

程建远  王寿全  宋国龙 《煤田地质与勘探》2009,37(2):55-58

近年来,高分辨率地震勘探仪器装备、处理软件升级换代速度明显加快,地震资料采集、处理与解释出现了一体化的趋势。综述了地震数据采集、资料处理和地质解释上的新进展,分析了国内地震勘探技术与国外的主要差距,并结合煤炭地震勘探技术的现状,提出了未来煤炭地震勘探发展的技术思路。   相似文献   

陷落柱三维地震属性敏感度测试分析     

李艳芳  程建远  朱红娟  李刚 《煤田地质与勘探》2011,39(4):55-58,63

针对煤田陷落柱高分辨率地震探测技术存在诸多技术难点的问题,对包含长轴分别为80 m、25 m、50 m、15m,陷落柱高度不等、充填物质不一(包括松散充填与空气充填)的4个形状不规则陷落柱三维地震地质模型进行了三维地震单程声波正演数值模拟;提取了包括振幅、能量、频率、波形、方差属性和相干属性等在内的50种地震属性;从目...  相似文献   

老窑采空区地震探测新技术及其应用前景   总被引：5，自引：0，他引：5  

程建远张广忠  李林元朱红娟 杜赛珠 《中国煤田地质》2003,15(5):50-52,60

介绍如何利用浅层高分辨率地震勘探进行老窑采空区勘探的方法和技术，列举了大量实例对其应用效果和条件进行说明，并进一步阐述了如何将三维地震勘探技术引入工程地质察领域的初步设想。  相似文献   

煤矿井下槽波三维数值模拟及频散分析   总被引：8，自引：3，他引：5       下载免费PDF全文

姬广忠  程建远  朱培民  李辉 《地球物理学报》2012,55(2):645-654

采用交错网格高阶有限差分法编制了地震波场三维正演模拟软件,设计了基于镜像法原理处理煤矿井下近水平和起伏巷道特殊空间的算法;模拟了煤矿井下含巷道和不含巷道情况下煤层中传播的地震波场,并分析其频散特征.结果发现:由于巷道的影响,巷道壁上产生很强的巷道振型槽波,煤层中则出现了以Love型为主的槽波,据此分析了实际槽波记录的形成机理,研究结果对今后煤矿井下巷道地震超前探测和工作面弹性波透视等具有重要的理论意义和实际价值.  相似文献   

YZG05/30矿用钻孔轨迹记录仪及其应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

雷晓荣  程建远 《煤田地质与勘探》2015,43(4):120-122

为了解决常规钻机输送式测量方式效率低下的难题,研制了YZG05/30矿用钻孔轨迹记录仪并阐述了该仪器的工作原理。通过大量的工程实践,提出了适合该仪器的成套施工方法。试验表明,该仪器整体性能良好,能满足矿井实际生产的需求。针对YZG05/30矿用钻孔轨迹记录仪在使用中的缺陷,提出了改进的方向。   相似文献