1、探测目的及任务
1.1、任务目的
根据地质情况与任务要求，确定勘探任务如下：
采用槽波地震勘探方法，探查XX回采工作面500m范围内河流冲刷带分布及影响范围。
1.2、探测区域位置
本次槽波地震勘探区域为XX回采工作面，辅助运输顺槽从f11-7点前6.7m至f11-12点前18.8m处，带式输送机顺槽从f11-7点前11.7m处至j12-13点前19.4m处，测线控制走向长为500m。 2、地球物理特征
含煤地层是典型的层状结构，在垂直岩层方向上煤系内地层之间的物性差异明显。与围岩相比，煤层具有速度低、密度小的特点。煤层上下界面都是一个极强的波阻抗分界面并形成了以煤层为中心的低速波导层，煤层对地震能量的波导水平，在很大程度上决定于煤层与上下围岩波速的差异大小。
XX工作面开采煤层赋存稳定，煤层直接顶板为砂质泥岩，底板为粉砂岩，煤层与顶底板地层的岩石物性(密度、速度)差异较大，煤层与顶底板围岩的波阻抗差异较明显，煤层与围岩间的界面，呈现为良好的地震波反射面，有利于槽波在煤层中传播和发育。
当工作面内煤层岩性单一、稳定时，透视槽波能够穿透大部分工作面范围，且能量衰减缓慢、速度低、易于识别，当槽波在传播过程中遇到断层、陷落柱、采空区、冲刷带等异常地质构造时，槽波动力学特性(能量、速度)会发生改变，槽波能量衰减会加剧。通过槽波波场能量、速度、有无等性质综合分析可以判断地质构造的发育情况。
本次XX工作面的探测地质任务为探查工作面内河流冲刷带分布及影响范围，综合分析，XX工作面具备槽波透射勘探的地球物理基础。
3、探测方法简介
3.1、槽波地震勘探的定义
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(反射法时)或布置在另一条巷道(透射法时)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)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异常进行定性与定量等。
3.2、槽波地震透视勘探方法
槽波地震勘探是利用在煤层中激发和传播的导波，探查煤层不连续性的一种地球物理方法，是地震勘探的一个分支。槽波地震勘探可以探查小断层、陷落柱、煤层分叉与变薄带、采空区及废弃巷道等地质异常，具有探测距离大，精度高、抗干扰能力强、波形特征易于识别以及最终成果直观的优点，尤其在探测精度和距离上优于其他煤矿井下勘探方法，是目前最基本、最常用、最可靠、最重要的井下探测方法之一。
槽波透射法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3-1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。当断层落差大于煤厚时，煤层波导完全阻断，一般接收不到透射槽波；在落差相当于煤厚30％～70％左右，煤层波导部分阻断，接收到的透射槽波能量较正常情况下有不同程度的减弱。 4、探测成果解释与结论
4.1、数据处理
槽波数据处理是对槽波数据进行有关的数学分析和计算，使得原始槽波数据的信噪比提高，并从中提取丰富和直观的图像以及数据信息，从而改善地震勘探的精度、提高对异常体和空间定位的识别。同时也可以在很大程度上减少人工劳动量，是槽波地震勘探技术走向成熟的重要标志。
本次槽波地震勘探数据处理工作采用了福州华虹智能科技股份有限公司发行的《KDZ3114—槽波地震数据处理解释系统》软件平台。数据处理流程入下图4-1。 (1)数据导出
数据加载指地震仪采集的数据进行格式转换，并导入处理工作站，加载到槽波处理软件中，建立处理工程。
(2)预处理
主要指异常道检查、剔除坏道、空道。大量的异常道会影响后续的处理效果，特别是能量较强的异常道，对宽频滤波、透射槽波能量成像等多道处理有着极其不良的影响：会影响振幅的衰减规律，导致补偿系数难以准确求取。
(3)建立观测系统
建立观测系统时指定震源激发点与接收点的空间坐标，建立炮与检的对应关系。观测系统的准确性会对后续数据处理产生直接影响，本次XX工作面槽波地震透视勘探数据处理时以XX带式输送顺槽j12-7点前30.3m位置为平面坐标原点，沿XX带式输送顺槽方向为X轴正方向，沿正交向面内方向为Y轴正方向，为每个数据采集点建立坐标，见上图4-3。
(4)P波初至拾取与校正
雷管起爆到炸药爆炸有一定的时差，另外各个雷管的起爆延迟也有时间差异，这个差异影响槽波的初至时间，进而在槽波速度成像时影响成像质量。因此在处理前，需要依据地震波传播理论对各道初至时间进行校正，本次槽波透视数据采集统一采用同一段且是第一段瞬发雷管，雷管起爆延时基本忽略，各雷管起爆延时基本一致，因此在本次槽波透视数据处理时不需对地震波初至信号进行初至延时校正。
(5)几何扩散能量补偿
从炮点出发的地震波随着传播距离的增加，呈现球面扩散，能量有所下降，频率也随之降低。槽波成二维板状扩散，能量扩散补偿是解决这一问题的有效途径。原始单炮经扩散补偿校正后，远距离记录能量得到加强，道与道间的能量得到均衡。
(6)频散分析
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。
槽波是典型的频散波，即槽波的速度随频率的改变而变化。在估计出围岩与煤层纵横波速度等参数后，计算出的单炮槽波频散曲线如图4-2所示。从图中可看出，埃里相在90Hz附近，槽波大部分能量分布均集中埃里相附近。实际数据中包含各种频率的噪声，但其噪声成分主要在0～80Hz范围以内，对本次数据处理影响不大。 (7)速度分析
地震道记录的信号由多种波相组成，比如初至区的折射P波和折射S波，但不同波列信号在传播时有速度差异，相比之下，槽波具有相对较低的波速，通过分析震源信号的速度区间，可通过利用速度来达到槽波提取以及信号分析解释的作用。图4-3为单炮地震道槽波速度分析曲线图，可以看出，槽波的主要速度集中在500-1200m/s左右。 (8)窄带宽频滤波
槽波记录的特点就是槽波埃里相频率远高于初至区的折射纵波、续至区的折射横波的频率。XX工作面槽波勘探工程地震，激发和接收均处在煤层中，来自煤层顶板或底板的折射纵波和横波，频率相对较低，槽波埃里相频率取决于煤层厚度，薄煤层埃里相频率高，厚煤层频率低。通过滤波，可以明显压制纵波和横波，提高槽波的信噪比，也可以分出不同模式的槽波。
(9)槽波提取
槽波因其频率、速度等与初至区的折射纵波、续至区的折射横波的区别，通过槽波信号频率和速度分析，利用槽波的频率高、速度低的特性在频率域或F-K域进行滤波处理，可进一步突出槽波信号，压制干扰信号。下图4-4、4-5为槽波信号提取前后单炮地震道记录对比样图。 （10）单炮记录分析
在XX工作面内槽波地震勘探中，透射槽波勘探获得50张有效的单炮地震剖面记录。地震剖面记录中记录了直达P波、直达S波、槽波等地震波，其中，直达P波为最早到达检波点并被采集记录；直达S波的到达时间较前者晚；槽波速度最低，其到达时间最迟，位于地震记录的末尾。由于槽波是在煤层中传播的震动能量，其对煤层中的地质异常较为敏感，可携带较多的煤层中地质异常的信息。
通过对槽波地震原始记录的分析，通过寻找槽波能量缺失的区域，通过射线追踪，可大概判断异常所处路径。分别取XX辅助运输顺槽第23炮、XX带式输送机顺槽第17炮作为典型单炮进行分析，各炮点位置可参考勘探测线真实材料图，下图对2个样本炮点的单炮原始记录分别做出分析。 图4-6是XX带式输送机顺槽第23炮地震记录，放炮情况是XX带式输送机顺槽放炮，XX辅助运输顺槽接收，从图中可看到，在地震记录中，第1-26道槽波信息缺失，推断在炮点以及对应的接收传感器传播路径上存在地震异常，阻挡了槽波能量的传递，形成了地震记录的槽波缺失，一般来说，将槽波信息隔断，多为槽波传播路径上存在落差比较大的断层或者冲刷带等。 图4-7是XX辅助运输顺槽第17炮地震记录，放炮情况是XX辅助运输顺槽放炮，XX带式输送机顺槽接收，从图中可看到，在地震记录中，第1-32道槽波信息缺失，推断在炮点以及对应的接收传感器传播路径上存在地震异常，阻挡了槽波能量的传递，形成了地震记录的槽波缺失，一般来说，将槽波信息隔断，多为槽波传播路径上存在落差比较大的断层或者冲刷带等。
(11)槽波能量衰减系数成像分析
从槽波传播规律知，拉夫型槽波约束在煤层中传播，煤层的横向均一性对槽波的干涉、速度、能量均有调制作用。槽波在煤层中的传播具有很好的穿透性，当工作面内煤层岩性单一、稳定时，槽波能够穿透大部分工作面范围，且能量衰减缓慢、速度低、易于识别。当槽波在传播过程中遇到断层、陷落柱、采空区等异常地质构造时，槽波动力学特性(能量、速度)会发生改变。通过槽波波场能量、速度、有无等性质综合分析可以判断地质构造的发育情况。
断层等地质构造对槽波的影响表现在速度、频率、波形、能量等多个参数的变化，而其中的能量参数最为敏感。当槽波传播过程中遇到断层等地质构造时时，槽波能量将发生一定程度的改变，通常断层的断距超过0.5倍煤厚，槽波Aily相位的能量将发生明显的变化。
4.2、勘探成果物探解释
利用槽波能量衰减系数成像，通过对槽波能量衰减系数高值区的圈定进而能推断工作面面内可能存在的地质构造发育区。图4-2为XX工作面槽波地震勘探能量衰减系数成像图，图中暖色代表衰减系数大，此处为槽波衰减高值异常区，冷色代表衰减系数小。本次槽波透视共圈定1处能量衰减系数高值异常区，异常编号标识为：TYC1#，槽波透视勘探物探异常分析见表4-1 4.3、勘探成果地质解释
综合XX工作面槽波地震勘探槽波透射数据处理分析，共圈定一处槽波地震勘探异常区，命名为CB1。XX工作面槽波地震勘探综合地质解释见图4-3，异常区具体解释如下：
CB1异常：位于面内，影响范围在纵向距离约0-305m，横向延伸182-348m处，呈条带状，在工作面内延伸约305m。经分析推断解释为XX辅助运输顺槽和XX式输送顺槽揭露的两处冲刷带在面内的延伸及影响范围，该异常控制程度较高。 5、结论与建议
5.1、结论
经过现场踏勘、方案设计、数据采集、数据处理和资料解释几个阶段，勘探结论总结如下：
(1)XX工作面槽波地震勘探共完成炮点50个，检波点102个，测线控制工作面走向长度500m，完成了合同约定的工作量及地质任务。
(2)本次槽波地震勘探探测出CB1一处异常，通过结合地质资料及与现场实际对比分析，推测该异常区为河流冲刷带发育及影响区。
5.2、建议
(1)本报告仅对矿方提供的地质资料、现场实测物探数据所得出的结论负责。
(2)建议矿方对本次槽波地震勘探解析的冲刷带地质异常进探验证，精准控制其规模和边界，确定其对生产影响情况，做好相关防治工作，从而更合理的指导生产，并通过钻探实测，进行物探二次解释，进而进一步提高物探成果的准确性。
(3)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，通过不断的探采对比，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。
(4)本报告中未尽事宜请遵照《煤矿安全规程》等规定执行。