1 工程概况
7304工作面位于七采区，主采煤层为3煤，为保证工作面顺利回采，须在回采前进一步查明该工作面内隐伏地质异常体的发育情况。根据《煤矿安全规程》，运河煤矿决定对该工作面进行槽波透视探测。受运河煤矿委托，福州华虹智能科技股份有限公司承担该面的槽波探测任务。
1.1 地质任务
为探查运河煤矿7304工作面地质构造发育情况，为工作面安全高效回采等生产活动提供地质保障，根据《煤矿安全规程》规定，结合井下工作面采掘工程揭露资料，确定了7304工作面槽波勘探的地质任务如下：探测工作面内的隐伏地质构造及煤厚变化情况，圈定煤层变薄区范围并进行综合分析。
1.2 地质概况
7304工作面所采煤层为3煤，采区水平名称为-490水平，属于七采区。7304工作面地面位于工业广场北部，对应地表位置主要为农田。该工作面东临3煤层露头，南临F31-1正断层，西至七采区轨道巷，北临7303工作面保护煤柱。7304工作面标高-220～-320m，平均标高-270m, 3煤层厚度3.4～8.5m，平均5.8m，煤层总体呈东高西低的形态，煤层倾角4～20°，平均12°。
2 槽波地震勘探原理及方法
2.1 槽波地震勘探原理
槽波地震勘探是地球物理勘探技术下面地震法的一类方法，其优点相比其他勘探方法主要包括不受煤矿井下电磁与铁器干扰、勘探的有效距离在各方面满足要求的情况下距离较远、对异常体所具备的分辨率具有明显优势、数据分析过程中对地质构造产生的地震波异常效应表现明显等特点。其主要是通过煤矿井下煤层发育区段的可利用空间，在沿着煤层水平方向制造人工震动并让其不断传播，同时振动信号被同样沿着煤层水平方向布置在同一条巷道(反射法)或布置在另一条巷道(透射法)的接收传感器接收，如果煤层中存在波阻抗差异(构造等造成)或煤体结构变化，则采集道的地震波信息会发生特有的变化规律，槽波地震勘探就是通过分析该变化规律从而对异常进行定性分析。
2.2 槽波透射勘探法
它是槽波地震法中最基本、最常用、最可靠、最重要的方法，槽波透射法所用的有效波是从震源透过煤层传至接收点的直达槽波信号。如图2-1所示，炮点与检波点(接收点)布置在采区周围不同巷道内，根据槽波的有无、强弱来判断在相应的透射射线扇形区内有无构造异常。同时，还可以通过对正常透射槽波的分析，为反射法数据的处理及解释提供参数等，探测范围可达煤厚的几百倍。 应用方向：工作面内地质构造(断层、陷落柱、冲刷带等)探查、煤层厚度变化情况、夹矸厚度分布情况、空区、空巷探查等。
构造对槽波能量衰减的影响可以等效于介质吸收作用，通过求槽波能量衰减系数反映煤层构造。对煤厚不变的煤层，槽波衰减系数是不变的，总衰减系数由槽波衰减系数和构造等效衰减系数组成，只求总衰减系数即可反映构造异常变化。只有煤厚变化的煤层，槽波衰减系数成像能反映煤厚变化，但计算稍微复杂，即有煤厚变化又有断层等构造存在情况下，槽波衰减系数成像较难区分构造类型。
拉夫型槽波具有明显的频散特性，且频散特性与煤层厚度关系密切，煤层厚度越大，槽波的埃里相越明显，埃里相频率越低，埃里相速度越高，上述特征表明，通过槽波频散曲线提取，可以实现煤层厚度分布的预测，为煤层开采提供有价值的信息。
3 施工布置及工作量
3.1 施工布置
7304工作面槽波透射探测共布置36个炮点，编号S1～S36，72个检波点，编号G1～G72。
(1)皮顺发射轨顺接收
炮点：自切眼后退5m至皮顺与联络巷相交位置向前5m进行布置，并垂直布置在皮顺掘进方向左帮腰线，共布置18个炮点，即S1～S18，炮点间距20m，孔深2m。检波点：自轨顺与联络巷相交位置向前5m至切眼进行布置，并垂直布置在轨顺掘进方向右帮腰线，共布置36个检波点，即G1～S36，检波点间距10m。
(2)轨顺发射皮顺接收
炮点：自切眼后退5m至轨顺与联络巷相交位置向前5m进行布置，并垂直布置在轨顺掘进方向左帮腰线，共布置18个炮点，即S19～S36，炮点间距20m，孔深2m。检波点：自皮顺与联络巷相交位置向前5m至切眼进行布置，并垂直布置在皮顺掘进方向左帮腰线，共布置36个检波点，即G37～S72，检波点间距10m。7304工作面槽波探测炮点检波点布置平面示意图见图3-1。 3.2 仪器设备
本次7304工作面槽波勘探设备为福州华虹制造的“KDZ3114矿井分布式震波勘探仪系统”，该系统是新一代高效便携的专业型全方位矿井地震勘探系统。系统采用先进的分布式架构，利用自动化采集及高精度同步技术，可在井下灵活组合施工，实现工作面震波CT勘探、巷道超前探测、矿井地震勘探等多种震波观测方法的数据采集。系统由数据记录仪(采集器A)，放炮启动记录仪(采集器B)，传感器等组成，KDZ3114矿井分布式震波勘探仪系统设备图见图3-2。数据记录仪与放炮启动记录仪间利用高精度时钟同步，在井下同步对时后，所有设备间将以同一时间节拍独立工作。数据记录仪不间断连续采集并存储地震数据，放炮启动记录仪记录雷管起爆时间。在完成所有激发工作后进行数据回收，将所有设备构成总线网络，以放炮记录仪的放炮启动时间为0从数据记录中“裁剪”出各地震道，并形成单炮记录。7304工作面槽波井下勘探设备清单见表3-1。
该套系统的特点有：
1)系统轻便，设备小巧；2)不断布设较长的大线；3)不用布设通讯线；4)数据采集过程中无操作，自动连续记录；5)独立分散工作，不会发生一齐丢炮现象等。 3.3 工作量
本次7304工作面槽波地震勘探共布置36炮，有效炮点34个，36个接收点，有效接收道数1224道，其中7304轨顺巷激发7304皮顺巷接收中有效炮点17个，接收点36个，接收道数612道，7304皮顺巷激发7304轨顺巷接收中，有效炮点17个，接收点36个，接收道数612道，7304皮顺巷测线长度340m，7304轨顺巷测线长度340m，7304工作面槽波勘探工作量一览表见表3-1。 4 槽波数据处理成果及解释
4.1 槽波数据处理成果
经过槽波专业软件处理，得到数据处理成果，图4-1为山东济宁运河煤矿有限责任公司7304工作面槽波速度分布图，图中暖色(红-黄色)代表高速槽波分布区，图中可见多处条带状高速异常区，高速异常区处反映槽波穿过岩层或应力集中区，构造发育或应力集中。据此7304工作面槽波速度分布图确定3处构造异常，并分别命名为YC1～YC3。
4.2 综合地质解释
4.2.1 地质解析成果
根据综合地质解析的解析方法对7304工作面槽波速度分布图中命名为YC1～YC3的3处异常进行地质定性分析，7304工作面槽波透射勘探地质异常解析表见表4-1，7304工作面槽波勘探槽波速度分布解析成果图见附图1。
5 结论与建议
5.1 结论
7304工作面槽波勘探共解释3处异常区，分别命名为YC1～YC3，其中YC2分析推断为7304皮顺与7304轨顺两巷揭露的断层组影响所致，推断其对工作面回采有一定影响，为本次勘探测主要异常区；YC1、YC3推断为小断层影响导致的煤层变化带，推断其对工作面的回采影响相对较小，为本次槽波勘探次级异常区。
5.2 问题与建议
5.2.1 存在的问题
(1)检波器通过检波器延长钢钎接入煤层，由于煤质及巷道周边应力结构存在一定的差异，造成采集数据的一致性存在微弱偏差，给后期数据处理带来一定影响。
(2)透射槽波法勘探区域的两端属于低覆盖区，即采集到的透射槽波的覆盖次数和叠加次数较少，从而导致采集的有效信息较少，对两端的结果和解释有一定的影响。
(3)7304工作面内存在杨村向斜及侵入带，影响了槽波的发育、传播和接收，槽波波场复杂，对成像精度和准确性产生影响。
以上存在问题皆为客观存在因素，虽经过多次修正，但仍对成果解释存在一定影响。
5.2.2 工作建议
(1)建议矿方对本次槽波地震勘探解析的3处异常进行钻探验证，确定地质异常体的详细产状要素及对生产影响情况，从而更合理指导生产。
(2)建议采掘过程中加强地质编录及电子归档，并及时反馈给我方，以便后续对勘探资料进行二次分析与解释，合理选取速度等关键技术参数，通过不断的探掘对比，提高探测精度，以提高槽波资料的利用率，充分发挥本项目的经济和安全效益。此外，本次探测的速度为经验速度，未经本矿实际揭露验证，存在一定误差，需要验证后的反馈给我方进行必要修正。
(3)建议矿方在本次槽波勘探解释出的异常区的基础上，结合验证的资料，合理安排煤矿正常生产。
(4)本报告中未尽事宜请遵照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水细则》执行。
附图1 山东济宁运河煤矿有限责任公司7304工作面槽波勘探槽波速度分布图 附图2 山东济宁运河煤矿有限责任公司7304工作面槽波勘探最终成果图