天然源槽波勘探的可行性研究

常规炸药震源在高瓦斯矿井受到了十分严格的管制,迫切需要一种新型非炸药震源的槽波勘探方法作为替代.基于此,开展了矿井中天然源槽波勘探方法的可行性实验研究.通过理论分析和数值模拟实验,论证了煤层具备天然源槽波发育的地球物理基础.通过构建"三随机"天然源槽波模型,即震源的空间位置随机、震源初始激发时刻随机和震源的振幅随机,成功实现了天然源槽波的时间域数值模拟实验.采用相移法对天然源槽波数值模拟数据进行了频散谱计算,结果具有明显的频散特征.数值模拟实验结果证明了理论模型中天然源槽波的存在,且基阶和高阶形态均发育.在安徽淮南某煤矿工作面进行实测实验,成功采集到天然源槽波三分量数据,对实测数据进行频散谱计算,结果表明3个分量均具备频散特征,其中X分量频散曲线能量脊较为清晰,达到了验证天然源槽波存在的预期目标.总的来说,数值模拟结果表明天然源槽波的地球物理基础和形成机理是正确的,现场实验结果证明了天然源槽波在煤层中自然存在,该方法在矿井地质勘探中具有可行性和潜力.