構造煤地球物理響應研究.pdf

1、構造煤是影響煤礦開采和煤層氣抽采的主要因素。煤與瓦斯突出事故嚴重制約著煤礦安全生產(chǎn),而一定厚度的構造煤分層的存在是引起煤與瓦斯突出的必要條件。利用地球物理技術預測構造煤目前尚處于探索階段,研究構造煤的地球物理響應特征,主要是地震彈性響應特征是實現(xiàn)地球物理技術預測構造煤的物理基礎,對煤礦安全生產(chǎn)以及煤礦瓦斯防治具有非常重要的現(xiàn)實意義。
　　本論文以研究構造煤地球物理響應為目的,通過對采自不同礦區(qū)、4種不同變質程度構造煤巖的實驗室常溫

2、常壓條件下的彈性測試,研究了構造煤巖的縱橫波速度特征、衰減特征、彈性模量;并與對應相同變質程度的原生結構煤進行對比。超聲測量發(fā)現(xiàn):構造煤樣的縱波、橫波速度均與煤巖視密度存在線性相關關系,縱橫波速度相關性良好;縱橫波速比原生結構煤巖有所降低。利用振幅衰減法計算彈性波動能量在構造煤樣品傳播過程中的衰減值,發(fā)現(xiàn)構造煤巖縱、橫波速度與Q值線性相關,Qp、Qs值比原生結構煤巖小,表現(xiàn)為強吸收衰減。彈性參數(shù)計算結果表明:構造煤的彈性模量比原生煤的彈

3、性模量有所降低,彈性參數(shù)測試結果與構造煤巖強度低、易破碎特性相符。
　　在原生結構煤和構造煤的超聲測量中,針對煤巖透射波型復雜,多種震相混合難以準確拾取縱波與橫波橫波初至與波形的問題,利用Butterworth濾波器原理,在Matlab語言及平臺的基礎上,研究了利用偏振特性拾取橫波初至的方法,提高了原生結構煤和構造煤樣彈性測量中縱橫波速度的計算精度,保證了彈性模量計算的可信度。
　　通過建立三種原生結構煤中的不同位置構造煤夾