[发明专利]一种基于气动注液震源的槽波勘探方法

说明书

本发明公开了一种基于气动注液震源的槽波勘探方法，在工作面切眼及两侧巷道的煤壁上布置多个钻孔及多个检波器，多个检波器与地震仪组成地震波观测系统；将气动注液震源装置的爆破管伸入到一个钻孔内；启动气动注液震源装置使其在该钻孔内产生一次震源，并检测该次震源是否为合格震源，若是，则将各个检波器实时接收的槽波信号，传递给地震仪进行存储；若否，则确定本次震源为不合格震源，重新调整气源压力后再完成一次震源激发，直至确定震源为合格震源时，地震仪存储各个检波器接收的槽波信号；接着重复上述过程完成各个钻孔的震源激发过程，地震仪将采集的数据进行处理获得工作面内的地质构造情况，从而有效实现对煤矿工作面的槽波地质勘探。

技术领域

本发明涉及矿井地球物理勘探技术领域，具体是一种基于气动注液震源的槽波勘探方法。

背景技术

煤炭的开采过程中会伴随着多种灾害事故，如：煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、透水、顶板垮落等。其中煤与瓦斯突出灾害一直是世界矿井领域的巨大难题之一，也是煤矿生产安全的最大威胁之一。在现有的地球物理勘探方法中，地震槽波勘探是矿井地球物理勘探中具有发展潜力和应用前景的物探手段方法之一。它具有探测距离远、分辨精度高、抗电干扰能力强、波形特征较易识别以及最终成果直观的优点。槽波勘探大致主要有以下三种观测手段:即透射法、反射法与透射、反射联合勘探法。近年来，随着煤炭开采深度的增加，煤岩应力条件更加复杂，煤岩内部应力的增加使得煤层内瓦斯压力增加，煤层气在煤岩内部富集会增加煤炭开采过程中瓦斯灾害事故的发生。目前，槽波地震勘探以炸药震源为主，但是该震源受到高瓦斯矿井的限制，以及存在炸药爆炸安全性等问题，甚至一些综采综掘全部机械化矿井没有炸药，这些情况直接影响了地震勘探的施工；并且炸药震源在使用时产生的废气会对环境造成污染。随着采掘深度的不断增加，高瓦斯突出的问题会慢慢的凸显出来，常规炸药震源必定会受到严格的管制。当前，槽波勘探已是煤矿井下构造精细勘探的首选物探方法之一，其震源是关键部分，直接影响地震信号质量。因此，亟需一个在高瓦斯突出矿井中，以及在易燃、易爆、温度湿度大的场所均能使用的震源，然后基于该震源实现对煤矿工作面的槽波勘探过程。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于气动注液震源的槽波勘探方法，其产生的震源在高瓦斯突出矿井中，以及在易燃、易爆、温度湿度大的场所均能安全使用，从而有效实现对煤矿工作面的槽波地质勘探。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于气动注液震源的槽波勘探方法，具体的勘探步骤为：

A、在工作面切眼及两侧巷道的煤壁上每隔20m布置一个钻孔，且各个钻孔处在同一水平面；每相邻两个钻孔之间的煤壁上均设有两个检波器，各个相邻检波器之间的距离相等，且各个检波器均与各个钻孔处在同一水平面；各个检波器通过数据线均与地震仪连接，组成地震波观测系统；

B、将气动注液震源装置的气动换向阀与气源连通，同时将第二单向阀的进口与水源连通，并使注液缸总成的下腔注满水；然后设定一个爆破管内的压力值，并将气动注液震源装置的爆破管伸入到切眼处的一个钻孔内设定深度，完成气动注液震源装置在一个钻孔内的布设过程；