陳繼福

（山西大同大學建筑與測繪工程學院，山西大同037003）

某礦E12614回采工作面地質條件比較復雜，在掘進、回風順槽及切眼過程中共揭露19條斷層，落差為0.9～1.8 m，大部分斷層與回采工作面斜交，這些斷層對回采工作產生一定影響。通過勘查，查明E12614工作面內斷層的發(fā)育情況，為礦山技術決策提供參考依據。

1 工作方法與技術

本次采用反射共偏移地震勘探技術對E12614工作面內的斷層進行探測，所用儀器為便攜式KDZ1114-3型地質探測儀。

反射共偏移地震勘探技術是基于地震波的反射原理，首先進行單邊排列分析，然后確定最佳偏移距（相鄰兩個激發(fā)點和接收點之間的距離），當地震波遇到地質界面時，便產生反射波，且反射波能量的大小受控于不同特性的地質界面，通過多次覆蓋觀測采集數據，據此即可辨析地質體。

現場探測時，選擇同一個偏移距，采取單道小步距，同步移動震源和接收傳感器，每激發(fā)一次，就可以接收到一道波形，最后得到一張多道記錄，各道的偏移距是一致的，見圖1。

圖1 共偏移距記錄野外施工示意圖

依據波的反射原理，單道觀測有其相應的波路圖（見圖2），對應的時距曲線方程[1]如下：

式中：x為偏移距；v為地震波在探測介質中的傳播速度；t為地震波在探測介質中的傳播時間；h為探測對象的界面深度。

圖2 單道觀測系統(tǒng)波路圖

為了保證探測結果的準確性，對有效反射波的識別是關鍵，為此必須選擇最佳地段接收的“最佳窗口技術”，準確選擇最佳偏移距，保證測試時反射波同相軸的清晰易辨。而橫向分辨率取決于移動步距的大小，故移動步距不宜太大[2-5]，見圖3。

圖3 共偏移巷幫測線布置

2 數據處理及結果解析

針對E12614工作面回風巷和進風巷已揭露構造，在進風巷50～370 m（切眼處止）對工作面內部構造進行探測，煤層波速采用1 800 m/s。根據波形分析 JF3、JF4、JF5、JF6、JF7以及QF3、QF2、HF9、HF6發(fā)育情況，具體波形分析結果，見圖4。

圖4 E12614工作面進風巷探測工作面內構造波形

在回風巷切眼-轉切眼處（144 m）對工作面內部構造進行探測，煤層波速采用1 800 m/s。根據波形分析 JF6、JF7以及QF3、QF2、HF9、HF6發(fā)育情況，具體波形分析結果，見圖5。

圖5 E12614工作面回風巷探測工作面內構造波形

在回風巷轉切眼-轉切眼向后148 m對工作面內構造進行探測，采用反射共偏移探測方法，煤層波速采用1 800 m/s。根據波形分析HF2、HF5發(fā)育情況具體波形分析結果，見圖6。

圖6 E12614工作面回風巷探測工作面內構造波形解析結果

綜合上述三張波形解析圖，根據地震波的振幅、頻率、波長等參數的變化，對工作面內煤層變化進行分析，在該工作面內，JF5、JF7的發(fā)育對回采有一定的影響。另外在回風巷及切眼處的HF9、HF6、HF5、HF2、QF3對回采也有影響，可根據本礦的已揭露的地質構造情況對影響范圍進行分析。各斷層對工作面影響程度的初步分析，見表1。

表1 各斷層對回采工作影響程度分析

3 結語

（1）在該礦利用反射共偏移法探測地質構造是比較合理的，解析結果和實際情況相符。為確保準確性，在具體實施過程中應盡量采用多方法交叉探測，這樣可以有效地排除多解性。

（2）在礦井地質工作中，物探技術為解決地質問題提供了快速、有效的技術手段，但是地震勘探法同樣有其適應性，在實際的應用過程中，要善于探索，不斷總結，以達到理想的探測效果。