ICS 73.020 D 10 备案号：49633—2015 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T51035—2015 回采工作面煤层槽波地震探测方法 Channel wave seismic method in coal working face 2015-04-02发布 2015-09-01实施 国家能源局 发布 NB/T51035—2015 目 次 前言 II 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 一般要求 探测方法 5 工艺流程 6 7 数据采集质量评价 8 数据处理与解释 NB/T 51035—2015 前言 本标准依据GB/T1.1-2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国煤炭工业协会提出。 本标准由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准主持起草单位：安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司、中国矿业大学、合肥兴皖煤炭化工 科技有限公司、国家煤矿水害防治工程技术研究中心（皖北煤电集团）。 本标准参与起草单位：准南矿业集团有限责任公司。 本标准主要起草人：刘盛东、周官群、计承富、吴玉华、甘林堂、郭世年、杨真、王勃、唐润秋、倪圣军、 李佩全、许进鹏、王瑞丽。 本标准为首次发布。 I NB/T51035—2015 回采工作面煤层槽波地震探测方法 1范围 本标准规定了回采工作面煤层槽波地震探测方法的术语和定义、一般要求、探测方法、工艺流程、数 据采集质量评价、数据处理与解释。 本标准适用于煤矿回采工作面煤层内地质异常体探测。 2 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求 GB3836.2 爆炸性环境第2部分：由隔爆型“d”保护的设备 GB3836.3 爆炸性环境第3部分：由增安型“e”保护的设备 GB3836.4 爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备 MT/T897—2000 煤炭煤层气地震勘探规范 SY/T5481—2009 地震勘探资料解释技术规程 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 槽波channelwave 在煤层内激发并束缚在煤层内的一种煤层地震波（In-seamseismics，ISS）。由于煤层波阻抗低于 其顶、底板围岩波阻抗，煤层内激发的体波（纵波、横波），在煤层顶板和底板之间产生反射、全反射和折 射，能量较少外泄，相互叠加干涉，形成煤层制导的勒夫型和瑞利型导波，统称为槽波。 3. 2 槽波成像反演imaginginversionofchannelwave 自回采工作面煤层内激发槽波地震信号，在本煤层特定位置接收，按照一定的物理和数学关系反演 工作面内部参数，利用计算机图像重建方法，获得工作面内部二维图像。 4一般要求 4.1方法原理 槽波在煤层内按照导波规律传播，具有能量大、频率高、速度低等易于识别的波形特征，遇到煤层变 异，槽波特征会产生相应的变化，通过透射、反射槽波勘探可以对煤层内断层、陷落柱、侵入体、煤厚变异 区等煤层内地质异常进行识别和定位。 1 NB/T51035—2015 4.2适用条件与环境 煤层工作面巷道、煤层掘进巷道及钻孔揭露的煤层。 4.3仪器设备 4.3.1 仪器参数 要求如下： a) 仪器装备满足GB3836.1～4的要求。 b) 通道数：不低于12道。 c) 仪器动态范围：不小于120dB。 d) 采样频率：不小于10kHz。 e) 采样点数：不小于8k。 f) 启动同步时间差：不大于0.1ms。 4.3.2 检波器 要求如下： a） 不低于二分量的速度传感器或加速度传感器； b) 宽频带、高灵敏度。 4.3.31 仪器的使用和保养 符合MT/T897—2000中4.1的要求。 4.3.4仪器的检验 符合MT/T897—2000中4.2的要求。 4.4基础地质资料 资料如下： 煤层顶、底板地质综合柱状图； a) b) 回采工作面地质说明书； c) 回采工程平面布置图； (P 煤层巷道地质素描图； e) 探测区域内所有地质钻孔资料的柱状图。 5 探测方法 5. 1 透射槽波探测法 激发点布置在煤层工作面的一个巷道内，数据采集布置在工作面的另一个巷道内，接收来自激发点 激发的透射槽波信息，用于探测煤层内地质异常。 5. 2 2反射槽波探测法 激发点和接收点布置在同一煤层的巷道内，接收来自本煤层内的地质异常的反射槽波，用于探测煤 层内地质异常。 2 NB/T51035—2015 5.3透射、反射联合探测法 激发点位于工作面内一条巷道，接收点同时布置在该巷道和此工作面内另一巷道（或开切巷），同时 接收来自激发点激发的透射槽波和工作面煤层内地质异常的反射槽波，用于探测煤层内地质异常。 6 工艺流程 6.1方案设计 要求如下： a）根据探测目标、精度、工作面几何尺寸、地震仪数据采集站数量和巷道地质图等资料，设计激 发点和接收点位置及密度，并标在施工设计图上； b) 按照目标体大小划分网格单元，网格单元尺度小于或等于三分之一的最小目标体，且不大于 10 m。 6.2激发点工艺 要求如下： a） 激发点位置布置在煤层内。 b） 在煤层中激发震源有爆炸麗源和机械囊源两类： 1） 爆炸震源要求在浅孔内爆炸，浅孔深度大于围岩松动圈，爆破应符合《矿安全规程》的 要求； 2） 机械震源为锤击、夯击煤壁。 6.3接收点工艺 要求如下： 接收点位置布置在煤层内； b) 推荐接收点安置在接收孔内，接收孔深度为1.5m～2m； c） 接收点安装在煤壁上，需要通过加长尾椎或锚杆进行耦合 d) 测量接收点位置。 6.4仪器连接 要求如下： a） 检波器与仪器连接； b) 震源启动装置与仪器连接； c) 震源位置与仪器位置通信连接； d) 可以采用时间同步等方式进行无线连接。 6.5调试与连通 将仪器主机打开，检查激发、接收装置与主机的连通情况；检查接收装置的耦合情况，检查激发启动 效果。 6.6数据采集 要求如下： a）根据透射、反射勘探的激发接收间距以及探测精度，确定采样频率及采样点数。 3 NB/T51035—2015 b） 宽频带接收，工频50Hz干扰明显时，打开仪器的50Hz陷波器。 根据激发能量与激发接收间距，调整增益，提高记录信噪比；在背景噪声较大时，增大激发 c） 能量。 采用炸药震源时，从起始激发点开始，一炮一放至最后炮点结束，每次爆破结束后，仪器操作 (P 人员检查数据质量并保存对应的槽波地震记录，若出现废炮、坏道，需进行补炮或检查检波器 及其连接情况。 采用机械震源时，采用多次垂直叠加或相关叠加方式，叠加次数可由现场采集数据质量确定。 e) f）方 施工人员详细记录现场激发点、接收点及巷道实揭地质异常位置等。 数据采集质量评价 单炮数据的采集质量 7. 1 波形应具备以下特征： a）各记录道的波形、振幅及振动延续度相似。 b) 各记录道相位一致。 c）透射槽波勘探单记录道内初至波为频率高、振幅小的纵波；初至时间1.7倍后为频率低、振幅 大的横波；初至时间2倍后为频率高、振幅大的槽波。 7. 2 2槽波质量评价 评价包含如下内容： a） 围岩横波速度大于煤层纵波速度出现瑞利型槽波，围岩横波速度大于煤层横波速度出现勒夫 型波槽波。 时间域埃里相判别：最低视速度、频率高、能量大，槽波波形能量特征明显。 b) 频散分析判别：频散曲线特征与煤层厚度关系明显。 c) 8数据处理与解释 8.1数据处理 包含如下内容： a） 噪声剔除、一维滤波、F-K滤波，T-p变换、切除等。 b) 波形分析：希尔伯特黄变换、多分量极化分析等。 频散分析：短时傅里叶变换、窄带滤波、时频分析等 c) (P 到时拾取：按照埃里相位。 e) 透射槽波：走时速度层析成像、槽波能量反演等。 反射槽波：参照MT/T897--2000中6.2的要求。 8.2解释 包含如下内容： a） 利用绘图软件绘制、校准工作面平面图； b） 将槽波反演结果利用相关软件进行成图； c） 将槽波反演图复制到回采工作面平面图上； 根据槽波反演结果图，结合巷道实揭地质异常进行综合解释与分析； d) 4