前 言
煤层冲刷带，即水流(河流、湖流、海水)冲蚀并携带走煤层(泥炭层)，冲蚀的空间被随之而来的非煤物质(主要是砂岩或砂砾岩)充填而形成的沉积体，是以冲击流和湖流为主要水动力条件的湖盆地中十分发育的沉积地质现象，是引起煤层厚度、形态变化的主要原因之一。
冲刷带砂体的存在给矿区规划、矿井设计、开采方式、采掘工艺和采煤效益带来直接影响。本文通过以查明山东某矿3上104综采工作面内及材料巷冲刷区范围与地质构造发育情况为前提，在此基础上说明了地震波勘探对地质异常体勘探的应用效果，为巷道掘进和工作面安全回采提供有效的物探资料。
1、震波超前探测方法简介
地震波勘探法在解决巷道前方不良地质构造方面是应用最多、效果最为显著的一类物探方法。矿井巷道震波超前探测技术(Mine Seismic Prediction)基于反射地震勘探原理，采用巷道多次覆盖观测系统采集地震数据，根据负视速度的特征来提取巷道前方的反射波进行偏移成像。
为了从地震记录中获得巷道前方反射波信息，在数据处理过程中的上下行波分离并保留下行波(负视速度)处理本质上就是压制来自测线垂向上的信息而保留来自水平方向上的反射信息，根据反射时距曲线的负视速度特征采用了F-K域和T-P域滤波相结合方式来提取巷道前方反射波组。
2、地震波勘探技术在山东某矿的应用案例
2.1、工程概况
枣庄矿业集团某矿3上104综采位于31采区北翼,北为未开采区，东面为3上102工作面采空区及3煤风氧化带，南面为-100m胶带下山等大巷保护煤柱，西隔F2断层为3上104煤柱工作面采空区。
根据已施工巷道揭露资料，3上104工作面材料巷里段存在3上煤冲刷变薄区域，2021年5月17日，3上104材料巷里段导12点前60.5m处，直接顶出现细砂岩，左帮煤层变薄至2.3m，右帮变薄至1.9m，该处为冲刷区起始点；5月20日，迎头施工至导12点前82.0m处，左帮煤层变薄至1.0，右帮变薄至0.8m；5月26日，迎头施工至导12点前112.2m处停头，左帮煤层变薄至0.5，右帮变薄至1.1m。自5月17日起至5月26日，共揭露冲刷区51.7m。
2.2、探测任务
采用地震波反射法，利用3上104里工作面材料巷中段与里段探查3上104里工作面材料巷左帮冲刷区范围及区段地质构造发育情况；采用震波MSP技术超前探查3上104里工作面材料巷掘进前方煤层赋存情况、地质构造，有效探查距离距迎头不小于100m。
2.3、探测成果与地质解释
在图2-1中为迎头前方震波能量偏移图，图中黄红色高值区为存在强反射位置，本次共计有一处能量高值异常区，命名为R1，位于掘进迎头前方24-42m存在地震波能量反射叠加异常，推断为地质构造或者煤厚变化。 在图2-2中，本次槽波地震反射勘探共圈定1处能量衰减系数高值异常区YC1，具体范围在横坐标95m-120m，纵坐标0m-45m内，推断为冲刷区影响所致。 根据上述数据处理与地质分析，本次地震波反射勘探共圈定1处能量衰减系数高值异常区，异常编号标识为：YC1。本次MSP震波超前探测共圈定1处反射异常区域，异常编号标识为：R1。本次冲刷区物探成果综合解释见附图1。地震波勘探异常区域分析见表2-1。 2.4、结论
本次地震波勘探共圈定1处能量衰减系数高值异常区(图中不同颜色赋值为能量衰减系数倒数)，具体范围在横坐标95m-120m，纵坐标0m-45m内，分析可能为冲刷区范围。震波MSP超前探测共圈定1处反射异常区域，计为R1区域。R1位于掘进工作面前方24-42m范围，推断存在地质构造或者煤厚变化。
2.5、成果验证
经矿方对本次物探解析的2处地质构造异常进行的钻探验证与巷道掘进的实际情况，迎头前方36米处位置煤层变的正常，与物探结果完全相符，合理正确的指导了生产。
3、经验总结
(1)通过实例说明了利用地震勘探技术解释煤层冲刷变薄区成果是可靠的，也是行之有效的。该方法探测施工方便，受影响因素小，对不良和特殊地质问题，分辨率高，精度高，预报距离长，探测成果清晰直观；
(2)通过根据负视速度的特征来提取巷道前方的反射波进行偏移成像绘得绕射偏移成果图，分辨工作面内与迎头前方异常区的范围，结合已有地质资料，确定了迎头前方冲刷区范围，对巷道的掘进与工作面后期回采工作提供了物探依据。