構(gòu)造煤地球物理響應(yīng)研究.pdf

1、構(gòu)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(gòu)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(shù)預(yù)測構(gòu)造煤目前尚處于探索階段,研究構(gòu)造煤的地球物理響應(yīng)特征,主要是地震彈性響應(yīng)特征是實現(xiàn)地球物理技術(shù)預(yù)測構(gòu)造煤的物理基礎(chǔ),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(gòu)造煤地球物理響應(yīng)為目的,通過對采自不同礦區(qū)、4種不同變質(zhì)程度構(gòu)造煤巖的實驗室常溫

2、常壓條件下的彈性測試,研究了構(gòu)造煤巖的縱橫波速度特征、衰減特征、彈性模量;并與對應(yīng)相同變質(zhì)程度的原生結(jié)構(gòu)煤進行對比。超聲測量發(fā)現(xiàn):構(gòu)造煤樣的縱波、橫波速度均與煤巖視密度存在線性相關(guān)關(guān)系,縱橫波速度相關(guān)性良好;縱橫波速比原生結(jié)構(gòu)煤巖有所降低。利用振幅衰減法計算彈性波動能量在構(gòu)造煤樣品傳播過程中的衰減值,發(fā)現(xiàn)構(gòu)造煤巖縱、橫波速度與Q值線性相關(guān),Qp、Qs值比原生結(jié)構(gòu)煤巖小,表現(xiàn)為強吸收衰減。彈性參數(shù)計算結(jié)果表明:構(gòu)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(jié)果與構(gòu)造煤巖強度低、易破碎特性相符。
　　在原生結(jié)構(gòu)煤和構(gòu)造煤的超聲測量中,針對煤巖透射波型復(fù)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(chǔ)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(jié)構(gòu)煤和構(gòu)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(jié)構(gòu)煤中的不同位置構(gòu)造煤夾