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川渝技术中心 叶坤辉
摘 要：中国西南矿区井下地质条件相对较为复杂，每个矿区的地质条件都有其独特的特征，如果不加以总结区别很难对其作出正确的地质预报解释。井下工程勘查常涉及的任务是探查煤岩层的稳定性，如煤岩层采空区、溶洞、巷道、裂隙等。为此我们在西南矿区先后开展了重庆松藻矿务局同华煤矿0水平南大巷444.8m迎头和打通一矿西202瓦斯巷迎头等地震勘查工作。通过在重庆松藻矿区井下勘查总结了一点采空区的资料解释方法。
关键词：采空区;溶洞;裂隙;井下地震勘探;
1.地下采空区(巷道、溶洞)探查方法简介
煤层采空区、老巷、溶洞这些区域与周边区域相比较，存在明显的密度差异及波阻抗差异，通过井下地震数据采集，可以记录到由此产生的异常波场，我们可以通过采集到地震波形和物性参数来确定这些异常区域，这是开展井下地震勘查的前提条件。
2.井下探测资料分析
通过松藻矿区的经验总结，老巷、溶洞、采空区在地震叠加时间剖面上表现为无反射波或杂乱(散射)波。具体特征为：1、低频 2、长尾 3、具有绕射波的特征 4、波组凌乱 5、空洞处会有震动延续变长的长周期反射波形6、同相轴发生分叉、合并、扭曲等现象。
严重围岩破坏区段不存在反射波，但是却存在明显的边界绕射波以及类似断层特征波的出现。图A为一条横测线多炮记录图，迎头为茅口组灰岩，巷宽为3.6m，高4m。迎头前方异常界面1和异常界面2为迎头炮掘施工后围岩松动造成的影响。62m采空后的异常区域在叠加时间剖面上的反映为反射波中断且发育绕射波，中断部分地震波相自上到下均杂乱无章，不但表明地震波见到老空后，波的传播受到极大的衰减，而且表明其下的反射波也受到严重的屏蔽。
A 同华矿多炮记录图 图B为打通一矿一条横测线多炮记录图，在西202瓦斯巷迎头茅口组灰岩探测。迎头经过炮掘施工围岩物性发生了变化，异常界面1和异常界面2即为围岩松动造成的影响。从迎头横向超前探测上来讲，穿层探测，地层连续性较差，甚至存在多层空气自由界面，裂隙较为发育，不具备形成岩层原始状态下明显的反射波条件，实际上表现出来的更多是对地震波能量的吸收作用和相伴而生的一些干扰波，导致接收不到正常的反射波场，绕射波较为发育，使得地震剖面上的表现形式为岩层的采空区段为反射波同相轴发生分叉合并现象，整体上来讲同相轴发生下陷下凹的趋势、岩层反射波应出现的地段不完整，被弱化掉。
3.验证效果
通过运用地震勘查技术方法的实践表明，有很强的实用性，可以达到较好的查明地下老空区(巷道)等地质异常体的目的。
同华矿0水平南大巷444.8m探测结果：距迎头前方62m处有一异常界面，异常界面至探测范围内有一异常区域，推测为采空区，实际揭露前方70m至140m探测范围内为一采空区域，为矿上安全高效生产提供了准确的预报。
打通一矿西202瓦斯巷迎头探测结果：距迎头前方23m-100m有效探测范围内有一异常区域，推测为采空区。实际揭露为27m-100m范围内有一采空区。有效的为矿上提供了较为准确的地质预报，获得了用户好评。
4.结论
通过重庆松藻矿区的实际工作我们发现:仅从地震叠加剖面上地震波的特征出发所解释的采空区分布范围偏大，同华矿地质预报是62m-140m，而实际揭露是70m-140m;打通一矿地质预报是23m-100m，而实际揭露是27m-100m，有一小部分采空区实际为开采引起的周边裂隙发育区或者说是弯曲变形带应该更切合实际。因此在解释中必须进行有效的校正工作才能提高异常范围的解释精度。
由于采空区的形态及围岩松动造成的复杂性，简单的理论分析还不能完全满足现实工作中的地质解释预报的需要，要结合实际探测钻孔的验证成果来指导，进一步提高地震勘查手段探测采空区的精度，为矿山安全高效生产起到不可或却的作用，将为我国煤炭工业作出新的贡献。
B 打通一矿多炮记录图
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| 添加日期：2013-11-13
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