反射槽波在双柳煤矿探测采空区边界的应用.pdf

第４２卷第６期能源与环保Ｖｏｌ  ４２Ｎｏ  ６２０２０年６月ＣｈｉｎａＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＪｕｎ．２０２０收稿日期２０２０－０２－０１；责任编辑陈朋磊ＤＯＩ１０．１９３８９／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３－０５０６．２０２０．０６．０１７作者简介王海波（１９８０），男，山西运城人，高级工程师，工程硕士，主要从事矿井技术管理工作，现任汾西矿业集团公司双柳煤矿总工程师。通讯作者窦文武（１９８２），男，山西武乡人，地测工程师，硕士，主要从事地球物理勘探、水文地质勘查、地测防治水等相关工作。引用格式王海波，窦文武，魏著霖．反射槽波在双柳煤矿探测采空区边界的应用［Ｊ］．能源与环保，２０２０，４２（６）７７  ８１，８９．ＷａｎｇＨａｉｂｏ，ＤｏｕＷｅｎｗｕ，ＷｅｉＺｈｕｌｉｎ．ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｅｆｌｅｃｔｅｄｔｒｏｕｇｈｗａｖｅｓｔｏｄｅｔｅｃｔｂｏｕｎｄａｒｙｏｆｇｏａｆｉｎＳｈｕａｎｇｌｉｕＣｏａｌＭｉｎｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＥｎ  ｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２０２０，４２（６）７７  ８１，８９．反射槽波在双柳煤矿探测采空区边界的应用王海波１，窦文武２，魏著霖３（１．山西汾西矿业集团有限责任公司双柳煤矿，山西柳林０３３３００；２．山西晋煤集团技术研究院有限责任公司，山西晋城０４８００６；３．山西三晋华易矿井技术服务有限公司，山西太原０３００００）摘要老窑采空区一直是困扰煤矿安全生产的危险隐患，为了查清老窑破坏区边界，防止危险事故发生，利用矿井槽波地震反射探测技术对疑似采空区域进行远距离探测。通过对已知采空区进行槽波试验，分析出槽波对采空区反映的频谱特征，形成辨识采空区边界范围的判断依据，然后有针对性地探测疑似区域。研究结果表明山西省河东煤田双柳矿３（４）号煤层槽波的频散特征明显，正常煤体的槽波主频集中于１００～２００Ｈｚ，速度在１０００ｍ／ｓ左右；而采空区槽波能量微弱且不连续，横波的能量超过槽波，整体杂乱无章；采空区槽波主频区间较正常煤体略高，速度略低。关键词河东煤田；采空区；反射槽波；频散分析；艾里相；观测系统中图分类号ＴＤ１６３；Ｐ６３１．４文献标志码Ａ文章编号１００３－０５０６（２０２０）０６－００７７－０５ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｅｆｌｅｃｔｅｄｔｒｏｕｇｈｗａｖｅｓｔｏｄｅｔｅｃｔｂｏｕｎｄａｒｙｏｆｇｏａｆｉｎＳｈｕａｎｇｌｉｕＣｏａｌＭｉｎｅＷａｎｇＨａｉｂｏ１，ＤｏｕＷｅｎｗｕ２，ＷｅｉＺｈｕｌｉｎ３（１．ＳｈｕａｎｇｌｉｕＣｏａｌＭｉｎｅ，ＳｈａｎｘｉＦｅｎｘｉＭｉｎｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｉｕｌｉｎ０３３３００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｘｉＪｉｎｃｈｅｎｇＡｎｔｈｒａｃｉｔｅＭｉｎｉｎｇＧｒｏｕｐＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｎｃｈｅｎｇ０４８００６，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｈａｎｘｉＳａｎｊｉｎＨｕａｙｉＭｉｎｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｅｒｖｉｃｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｙｕａｎ０３００００，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｏｌｄｇｏａｆｍｉｎｅｄ  ｏｕｔａｒｅａｈａｓａｌｗａｙｓｂｅｅｎａｈｉｄｄｅｎｄａｎｇｅｒｔｏｔｈｅｓａｆｅｔｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｍｉｎｅｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｉｎｄｏｕｔｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｏｆｔｈｅｏｌｄｇｏａｆｄａｍａｇｅｄａｒｅａａｎｄｐｒｅｖｅｎｔｄａｎｇｅｒｏｕｓａｃｃｉｄｅｎｔｓ，ｔｈｅｍｉｎｅｇｒｏｏｖｅｗａｖｅｓｅｉｓｍｉｃｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｓｕｓｐｅｃｔｅｄｇｏａｆａｔａｌｏｎｇｄｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｌｏｔｗａｖｅｔｅｓｔｏｎｔｈｅｋｎｏｗｎｇｏａｆ，ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｃｔｒｕｍｃｈａｒａｃｔｅｒ  ｉｓｔｉｃｓｒｅｆｌｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｓｌｏｔｗａｖｅｏｎｔｈｅｇｏａｆｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｔｏｆｏｒｍｔｈｅｊｕｄｇｍｅｎｔｂａｓｉｓｆｏｒｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙａｒｅａｏｆｔｈｅｇｏａｆ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｓｕｓｐｅｃｔｅｄａｒｅａｗａｓｄｅｔｅｃｔｅｄｉｎａｔａｒｇｅｔｅｄｍａｎｎｅｒ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｌｏｔｗａｖｅｏｆＮｏ．３（４）ｃｏａｌｓｅａｍｉｎＳｈｕａｎｇｌｉｕＭｉｎｅ，ＨｅｄｏｎｇＣｏａｌｆｉｅｌｄ，ＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅｗｅｒｅｏｂｖｉｏｕｓ．Ｔｈｅｍａｉｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｓｌｏｔｗａｖｅｏｆｎｏｒｍａｌｃｏａｌｗａｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄａｔ１００～２００Ｈｚａｎｄｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｗａｓａｒｏｕｎｄ１０００ｍ／ｓ．Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｏｆｔｈｅｓｌｏｔｗａｖｅｉｎｔｈｅｅｍｐｔｙａｒｅａｗａｓｗｅａｋａｎｄｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ．Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｗａｖｅｅｘｃｅｅｄｓｔｈｅｓｌｏｔｗａｖｅａｎｄｔｈｅｗｈｏｌｅｗａｓｄｉｓｏｒｄｅｒｅｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒａｎｇｅｏｆｔｈｅｓｌｏｔｗａｖｅｉｎｔｈｅｇｏａｆｗａｓｓｌｉｇｈｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｎｏｒｍａｌｃｏａｌｂｏｄｙａｎｄｔｈｅｓｐｅｅｄｗａｓｓｌｉｇｈｔｌｙｌｏｗｅｒ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＨｅｄｏｎｇＣｏａｌｆｉｅｌｄ；ｇｏａｆ；ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆｉｎ  ｓｅａｍｗａｖｅ；ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ；Ａｉｒｙｐｈａｓｅ；ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ０引言老空积水是造成煤矿水害事故的主要因素之一，由于历史原因，众多矿井存在不规范、乱开采情况，导致后期资源整合矿井资料不全，易造成煤矿水害事故。如２０１０年３月２８日１３时４０分左右，华晋公司王家岭矿北翼盘区１０１回风巷掘进导通采空区积水，致使标高＋５８３ｍ以下的巷道被淹，３８名工人遇难。为此，政府、煤矿主体、科研单位通过各种手段预防无计划揭露采空区。众多学者专家在该方７７２０２０年第６期能源与环保第４２卷面做了大量研究，有运用地面物探手段探测井下采空区的，有通过井下物探手段直接探测的，如牟义［１］利用地面瞬变电磁法探测小于１５０ｍ的浅部采空区，采空区边界误差不超过１０ｍ；王建超等［２］利用大定源瞬变电磁法对采空区进行探测。无论是地面物探还是井下物探都存在一定局限性，为了减少地形、气候、人文的影响，不少学者利用矿井槽波反射技术进行二维平面探测，取得了良好的应用效果［３  ７］。尽管如此，在采空区边界探测方面还需要进一步研究槽波的响应特征，提高采空区探测精度。１槽波理论煤层相对于围岩具有速度低、密度小的特点，在 “ 岩煤岩” 结构中，煤层与顶底板界面形成一个极强的波阻抗分界面（图１）。当震源在煤层中激发，地震波在煤系地层中传播，形成了以煤层为中心的低速 “ 波导层” ，激发的部分能量由于顶底板界面的多次全反射被禁锢在煤层中，不向围岩辐射，在煤槽中相互叠加、相长干涉，形成一个强的干涉扰动，即煤层槽波。图１ “ 岩煤岩” 煤层分布示意Ｆｉｇ  １Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆ＂ｒｏｃｋ  ｃｏａｌ  ｒｏｃｋ＂槽波是地震波的一种，形成过程如图２所示，煤层内炮点产生的地震波，向顶、底板传播，在Ａ区由于地震波的入射角小于临界角，一部分能量透过顶、底板向围岩中传播，另一部分能量反射回煤层内部。在Ｂ区入射角大于临界角，地震波在顶、底板界面上被全反射回煤层之中，这些反射回煤层之中地震波，在Ｃ区内相互叠加形成槽波［８  ９］。槽波因为被限制在煤层之中，所以成为煤矿井下探测煤体破坏情况的重要方法，如探测断层、陷落柱等地质异常区［１０］。２槽波对采空区的响应特征无论何种方法，首先要评价该方法对探测任务图２槽波形成示意Ｆｉｇ  ２Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｉｎ  ｓｅａｍｗａｖｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ的可行性。槽波的主要特征是具有艾里相频散特征，即具有频率高、振幅大的艾里相，是槽波信号有无及强弱的标志［１１  １２］。槽波质量好坏与煤层厚度、夹矸、顶底板岩性等因素有关［１３  １４］。因此，槽波探测是否有效需要进行针对性试验，从中分析目标区域的标志性特征。以山西汾西矿业集团有限责任公司双柳煤矿为例，针对已知采空区进行相关探测试验。２３（４）１１材料巷南部７００ｍ范围区域作为反射试验区，现场布置检波器孔７０个，观测系统布置如图３所示，其中炮间距（２炮点间最短距离）１０ｍ、道间距１０ｍ（２检波器点间最短距离）、炮检距（炮点与检波器之间最短距离）为５ｍ。图３试验区域槽波探测布置示意Ｆｉｇ  ３Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｉｎ  ｓｅａｍｗａｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎｔｅｓｔａｒｅａ通过采空区实测分析发现，正常煤体和采空区的槽波频散特征区别明显，正常煤体和采空区槽波频散分析如图４所示。由图４可知，正常煤体槽波的频散特征明显，槽波的速度随频率的变化而变化，能量集中，主频介于１００～２００Ｈｚ，速度在１０００ｍ／ｓ左右；采空区槽波能量弱且不连续，部分纵波和横波（高速区域）的能量超过槽波，整体杂乱、无规律，槽波主频分散不集中，存在多个波速区域。造成此原因可能为采空区内的顶板垮断、底板隆起、煤体破坏导致，槽波发育环境变差，干扰波叠加造成。８７２０２０年第６期王海波，等反射槽波在双柳煤矿探测采空区边界的应用第４２卷图４槽波频散特征分析Ｆｉｇ  ４Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎ  ｓｅａｍｗａｖｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ３实例分析与应用双柳煤矿东南角毗邻原武家山煤矿，矿界附近存在老窑破坏区，面积约为（东西）０  ３５ｋｍ（南北）１．７ｋｍ；该区域拟布置２３（４）１１和２３（４）０９工作面，２３（４）１１工作面位于二采区南翼，东邻２３（４）０９工作面（尚未掘进），西邻２３（４）１３工作面（已回采），北部为二采回风巷，南部为Ｆ１聚财塔大断层，平均煤厚３．５ｍ，煤层中间局部夹矸。２３（４）１１运输巷长３１４０ｍ，２３（４）１１材料巷长３１７２ｍ，切眼宽１５７．１ｍ；工作面后半部进入原武家山煤矿警戒线范围，该煤矿曾有过越界开采现象。为查清双柳煤矿２３（４）１１材料巷东侧是否存在小窑破坏区，对相关区域进行槽波反射法探测。利用２３（４）１１材料巷进行槽波反射，探测区域如图５所示，根据试验成果选用１０ｍ道间距，１０ｍ炮间距，５ｍ炮检距，布置１７０个检波器孔，１７０个激发孔。３．１原始数据分析现场原始地震单炮记录如图６所示，可以看出原始信号中纵波、横波、直达槽波和反射槽波发育良好，但信噪比质量较差，存在较多干扰波，槽波艾里相不明显。声波干扰主要来源于现场的鼓风机，煤层夹矸和采空破坏造成槽波艾里相信号减弱。下面从速度、频谱、频散综合分析该工作面的槽波特征。图５槽波探测测线布置Ｆｉｇ  ５Ｌｉｎｅｌａｙｏｕｔｏｆｉｎ  ｓｅａｍｗａｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（１）槽波速度分析。根据测区煤层及围岩的密度、Ｐ波和Ｓ波速度、煤层厚度等资料，从理论上计算槽波的速度，预测槽波及槽波艾里相的速度，为资料处理及分析提供理论指导。根据该矿实际资料分析该工作面为对称３层模型，即顶板（砂岩）煤层底板（砂岩），根据岩性预设顶底板横波速度为９７２０２０年第６期能源与环保第４２卷图６槽波原始数据单炮记录Ｆｉｇ  ６Ｓｉｎｇｌｅｓｈｏｔｒｅｃｏｒｄｏｆｉｎ  ｓｅａｍｗａｖｅｒａｗｄａｔａ２１００ｍ／ｓ、密度为２．４ｇ／ｃｍ３，煤层厚度为３．５ｍ、密度为１．２ｇ／ｃｍ３、横波速度为１６００ｍ／ｓ。应用Ｌｏｖｅ型槽波模型计算结果如图７所示，可以看出本工作面理论的槽波埃里相速度约为１０００ｍ／ｓ，主频约为１４０Ｈｚ，煤层中心能量最强。（２）槽波频谱分析。在槽波资料的处理分析中，槽波的频谱是一个重要的工具，通过分析槽波与Ｐ波、Ｓ波的频谱差异，利用窄带滤波来提取埃里相图７对称３层模型Ｌｏｖｅ型槽波频散特征Ｆｉｇ  ７ＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＬｏｖｅｉｎ  ｓｅａｍｗａｖｅｉｎｔｈｒｅｅ  ｌａｙｅｒｍｏｄｅｌ位或分离Ｐ波和Ｓ波，也可以提取Ｐ波、Ｓ波、槽波的频谱特征参数进行ＣＴ成像。Ｐ波、Ｓ波、槽波的频谱如图８所示，它们之间的频率分布有着明显的差异，其峰值频率分别为７８、８０、１４０Ｈｚ。因此，选用１２０～１８０Ｈｚ频带进行滤波，以达到突出槽波有效信号、压制其他干扰波的目的。图８频谱分析Ｆｉｇ  ８Ｓｐｅｃｔｒｕｍａｎａｌｙｓｉｓ（３）槽波频散分析。频散现象是槽波的特有特征，它是在一定的围岩、煤层物性组合下产生的，槽波的频散特征里携带有围岩、煤的速度和结构信息。通过槽波频散分析，不但可以证实槽波的存在，还可以用来进行煤层结构及工作面内异常体的探测。槽波频散分析的方法很多，最常用的为从实测的槽波记录中提取群速度和相速度曲线进行数值计算。数值计算既可基于单个记录道，也可基于多个记录道的方法。通过对采集到的多数槽波数据进行相速度、主频分析，发现与理论模型计算出的结果近似，因此确定槽波埃里相的速度为１０００ｍ／ｓ，主频为１４０Ｈｚ，为后续分析和计算提供有效的参数。３．２成果解释及验证（１）成果解释。在２３（４）１１材料巷南部东侧帮１７００ｍ进行了槽波反射探测，通过对数据进行处理和分析，形成最终槽波反射成果图（图９），根据槽波反射同相轴及频谱特征，确定采空边界。此次探测成果图共圈定异常界面４条，详见图９所示的槽波反射成果。（２）验证情况。针对槽波反射推测的疑似采空边界区域采取抽样式验证，在２３（４）１１材料巷每隔５０ｍ布置水平验证孔，其中任何一钻探验证孔发现存在采空区则停止该异常区的其他验证孔。经验证该区域ＹＣＪＭ３、ＹＣＪＭ４异常区存在大面积采空，为保证安全回采，双柳矿重新规划２３（４）０９工作面切眼（表１）。０８２０２０年第６期王海波，等反射槽波在双柳煤矿探测采空区边界的应用第４２卷图９槽波反射成果Ｆｉｇ  ９Ｒｅｓｕｌｔｏｆｉｎ  ｓｅａｍｗａｖｅｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ表１槽波反射界面信息Ｔａｂ  １Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｏｖｅｗａｖｅｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆａｃｅ编号横距／ｍ纵距／ｍ解释说明ＹＣＪＭ１５０～１２１１１９～１４４采空破坏区的塌陷界面、影响边界ＹＣＪＭ２１３５～３６０１１６～１３６ＹＣＪＭ３３６３～５０４１４６～１６５ＹＣＪＭ４１２００～１６００１２０～１４０４结论（１）运用槽波探测煤体中地质异常体时，根据本煤层的地质特性制定合适的探测方案，首次探测时要针对同类地质异常体进行试验，分析总结异常区域的槽波特性及合适的观测方法，有利于准确探测未知区域的地质异常体。（２）探测采空边界对煤矿生产有重要意义，可利用槽波正常煤体和异常区域的不同槽波频散特征来确定采空边界。山西省河东煤田３（４）号煤层槽波的频散特征明显，正常煤体的槽波主频集中于１００～２００Ｈｚ，而采空区槽波主频杂乱不规律。（３）槽波主要特征为艾里相的频散特征，受煤厚、夹矸、顶底板岩性等因素影响，因此不同煤田、不同矿区甚至不同工作面都可能有差别，在实际运用中要结合探测区域进行分析总结。参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）［１］牟义．浅埋采空区瞬变电磁法响应特征试验研究［Ｊ］．煤炭科学技术，２０１８，４６（１０）２０３  ２０８．ＭｕＹｉ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｒａｎｓｉｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｍｅｔｈｏｄｉｎｓｈａｌｌｏｗｇｏｂ［Ｊ］．ＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈ  ｎｏｌｏｇｙ，２０１８，４６（１０）２０３  ２０８．［２］王建超，敬荣中，曾友强，等．大定源瞬变电磁法在何家地隧道煤炭采空区中的应用［Ｊ］．云南冶金，２０１９，４８（３）１４  １８．ＷａｎｇＪｉａｎｃｈａｏ，ＪｉｎｇＲｏｎｇｚｈｏｎｇ，ＺｅｎｇＹｏｕｑｉａｎｇ，ｅｔａｌ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｆｉｘｅｄｌｏｏｐｔｒａｎｓｉｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｍｅｔｈｏｄｏｎｃｏａｌｍｉｎｅｄ  ｏｕｔａｒｅａｉｎＨｅｊｉａｄｉＴｕｎｎｅｌ［Ｊ］ＹｕｎｎａｎＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，２０１９，４８（３）１４  １８．［３］王文德，赵炯．槽波反射法探测效果的影响因素及改进措施［Ｊ］．煤田地质与勘探，１９９７，２５（１）５７  ５９．ＷａｎｇＷｅｎｄｅ，ＺｈａｏＪｉｏｎｇ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｍｅａｓ  ｕｒｅｓｏｆｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｓｌｏｔｗａｖｅｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｏａｌｆｉｅｌｄＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，１９９７，２５（１）５７  ５９．［４］赵朋朋，张军，刘毅．槽波反射法在工作面小构造探测中的应用［Ｊ］．中州煤炭，２０１６（１０）１３８  １４１．ＺｈａｏＰｅｎｇｐｅｎｇ，ＺｈａｎｇＪｕｎ，ＬｉｕＹｉ．ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＩＳＳｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｓｍａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｎｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ［Ｊ］．Ｚｈｏｎｇ  ｚｈｏｕＣｏａｌ，２０１６（１０）１３８  １４１．［５］焦阳，卫金善，李梓毓，等．槽波反射法在断层探测中的应用研究［Ｊ］．煤炭科学技术，２０１７，４５（１１）１８７  １９１．ＪｉａｏＹａｎｇ，ＷｅｉＪｉｎｓｈａｎ，ＬｉＺｉｙｕ，ｅｔａ．Ｓｔｕｄｙｏｎｃｈａｎｎｅｌｗａｖｅｒｅ  ｆｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｐｐｌｉｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｆａｕｌｔ［Ｊ］．ＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１７，４５（１１）１８７  １９１．［６］武延辉，王伟，高星．槽波地震反射法在断层中的应用［Ｊ］．煤炭与化工，２０１６，３９（２）１２４  １２６．ＷｕＹａｎｈｕｉ，ＷａｎｇＷｅｉ，ＧａｏＸｉｎｇ．Ｃｈａｎｎｅｌｗａｖｅｓｅｉｓｍｉｃｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆａｕｌｔ［Ｊ］．ＣｏａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０１６，３９（２）１２４  １２６．［７］姚小帅，冯磊，廉洁，等．槽波地震反射法在断裂构造探测中的应用［Ｊ］．中州煤炭，２０１５（９）１０１  １０４．ＹａｏＸｉａｏｓｈｕａｉ，ＦｅｎｇＬｅｉ，ＬｉａｎＪｉｅ，ｅｔａ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｉｎ  ｓｅａｍｓｅｉｓｍｉｃｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｆｒａｃｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＺｈｏｎｇｚｈｏｕＣｏａｌ，２０１５（９）１０１  １０４．［８］窦文武，卫金善，焦阳．超长工作面隐伏构造探测技术研究［Ｊ］．中州煤炭，２０１６（１２）１２３  １２７．ＤｏｕＷｅｎｗｕ，ＷｅｉＪｉｎｓｈａｎ，ＪｉａｏＹａｎｇ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈ  ｎｉｑｕｅｏｆｃｏｎｃｅａｌｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｎｓｕｐｅｒ  ｌｏｎｇｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ［Ｊ］．ＺｈｏｎｇｚｈｏｕＣｏａｌ，２０１６（１２）１２３  １２７．［９］卫金善，窦文武．槽波探测技术在晋城矿区３＃煤层的应用与思考［Ｊ］．中国煤炭，２０１７，４３（１１）４７  ５０．ＷｅｉＪｉｎｓｈａｎ，ＤｏｕＷｅｎｗｕ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｈｏｕｇｈｔｏｆｓｌｏｔｗａｖｅｄｅ  ｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＮｏ．３ｃｏａｌｓｅａｍｏｆＪｉｎｃｈｅｎｇｍｉｎｉｎｇａｒｅａ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＣｏａｌ，２０１７，４３（１１）４７  ５０，１０５．［１０］焦阳，卫金善，杨新亮，等．煤矿陷落柱槽波探查技术及应用［Ｊ］．能源与环保，２０１９，４１（１）６２  ６９．ＪｉａｏＹａｎｇ，ＷｅｉＪｉｎｓｈａｎ，ＹａｎｇＸｉｎｌｉａｎｇ，ｅｔａｌ．Ｓｌｏｔｗａｖｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｌｌａｐｓｅｄｃｏｌｕｍｎｉｎｃｏａｌｍｉｎｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２０１９，４１（１）６２  ６９．［１１］冯磊，杜艳艳，李松营，等．煤层厚度地震槽波层析成像分辨率分析［Ｊ］．地球物理学进展，２０１８，３３（１）１９７  ２０３．ＦｅｎｇＬｅｉ，ＤｕＹａｎｙａｎ，ＬｉＳｏｎｇｙｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏａｌｓｅａｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓｓｅｉｓｍｉｃｉｎ  ｓｅａｍｗａｖｅ［Ｊ］．ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＧｅｏ  ｐｈｙｓｉｃｓ，２０１８，３３（１）１９７  ２０３．（下转第８９页）１８２０２０年第６期李科强，等高密度电阻率法在铝土矿勘查中的电性分析第４２卷（２）非矿岩溶洼地、溶斗状地层电性特征。非矿岩溶洼地、溶斗状地层视电阻率剖面水平为无规律的非层状形态，局部出现有明显的岩溶洼地、溶斗状特征，垂向变化呈现低高阻的形态，且石炭系地层与奥陶系灰岩界面上视电阻率呈均匀特征。含矿岩溶洼地、溶斗状地层高密度电阻率法视电阻率和反演断面如图５所示。图５非矿岩溶洼地、溶斗状地层高密度电阻率法视电阻率和反演断面Ｆｉｇ  ５Ａｐｐａｒｅｎｔｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙａｎｄｉｎｖｅｒｓｉｏｎｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｏｎ  ｏｒｅ  ｋａｒｓｔｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎｓａｎｄｆｕｎｎｅｌ  ｓｈａｐｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ由图５可知，视电阻率在横向和竖向上呈无规律的变化，横向５０～１０

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