一种矿井矢量激发及接收槽波的系统及其勘探方法技术方案

本发明专利技术公开了一种矿井矢量激发及接收槽波的系统及其勘探方法，包括槽波激发装置和槽波接收装置；所述槽波激发装置包括多个相控阵列激发单元，每个相控阵列激发单元由多个可控CO<subgt;2</subgt;震源等间距且呈直线排列组成；所述槽波接收装置包括多个检波器，进行槽波探测时，通过每个相控阵列激发单元内各个可控CO<subgt;2</subgt;震源激发槽波，槽波从一侧巷道经过煤层到达另一侧巷道被各个检波器接收，获取煤层勘探数据。本发明专利技术通过布设多个相控阵列激发单元以及延迟相控矢量激发的方式，从而能够在保证安全施工且较大探测范围的前提下，还能实现对煤层内隐伏构造的精准探测定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种矿井矢量激发及接收槽波的系统及其勘探方法，属于煤矿地震勘探领域。

技术介绍

1、煤矿井下存在一种大倾角起伏煤层，即煤层呈现向斜或者背斜形态，回风巷与机巷落差较大，切眼部呈30°趋势。这种构造影响下，煤层开采难度高，亟需有效勘探手段揭露煤层开采过程中可能会碰到的断层等隐伏构造。

2、矿井槽波地震勘探技术常用于煤层地质构造探测，但复杂地质构造、煤层倾角过大、巷道施工不便等不利因素的影响，槽波勘探精度受到了限制，导致勘探结果可圈定地质构造区域，但难以精准探测。另外槽波勘探需要震源激发产生地震波，传统方法多采用炸药震源激发，这种方法虽然能够产生较强的地震波，但存在诸多弊端。首先，炸药震源对环境的破坏性较大，容易引发次生灾害，如瓦斯爆炸、顶板坍塌等，严重威胁矿井安全；其次，炸药震源的激发效率和精度相对较低，难以满足复杂地质条件下对地震波精细控制的要求；此外，炸药震源的使用还受到严格的法律法规限制，增加了勘探成本和操作难度。

3、相变co2震源激发技术可以通过相变co2产生的能量代替传统震源，co2震源具有频率较高、能量强的特本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种矿井矢量激发及接收槽波的系统，其特征在于，包括槽波激发装置和槽波接收装置；

2.根据权利要求1所述矿井矢量激发及接收槽波的系统，其特征在于，所述相控阵列激发单元内各个可控CO2震源的间距为d，且其满足如下公式：

3.根据权利要求1所述矿井矢量激发及接收槽波的系统，其特征在于，所述相控阵列激发单元激发槽波时，其内部各个可控CO2震源激发槽波的振幅，以处于相控阵列激发单元中心位置为最大并向两边对称递减渐变分布。

4.根据权利要求1所述矿井矢量激发及接收槽波的系统，其特征在于，每个可控CO2震源激发的频率范围在200～350Hz，对应矿井槽波的波长为...

【技术特征摘要】

1.一种矿井矢量激发及接收槽波的系统，其特征在于，包括槽波激发装置和槽波接收装置；

2.根据权利要求1所述矿井矢量激发及接收槽波的系统，其特征在于，所述相控阵列激发单元内各个可控co2震源的间距为d，且其满足如下公式：

3.根据权利要求1所述矿井矢量激发及接收槽波的系统，其特征在于，所述相控阵列激发单元激发槽波时，其内部各个可控co2震源激发槽波的振幅，以处于相控阵列激发单元中心位置为最大并向两边对称递减渐变分布。

4.根据权利要求1所述矿井矢量激发及接收槽波的系统，其特征在于，每个可控co2震源激发的频率范围在200～350hz，对应矿井槽波的波长为3～6m；每个相控阵列激发单元的可控co2震源数量及间距相同，其中数量均处于在4～10个；间距选取在1.5m～3m。

5.一种根据权利要求1至4任一项所述矿井矢量激发及接收槽波系统的勘探方法，其特征在于，具体步骤为：

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【专利技术属性】
技术研发人员：王勃，朱浩天，辛国旭，曾林峰，申思洪任，谢刘俊，舍子龙，陈圣，王滢，苏玉彬，徐晓阳，徐子强，左原宾，王乃川，博龙飞，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：