工程概况:
某大型国有煤矿皮带巷两侧断裂结构发育,走向多变,开采发现与原有三维地震结果不相符。现采用SSP地震散射剖面技术对煤矿巷道两邦进行探查,查明巷道两侧200m深内隐伏落差大于4m的断层的延展长度和方向,对巷道周围地质构造做进一步的了解,以便提前采取防范措施。
探测方法:
在巷道两侧布置两条探测剖面,左侧剖面长300m,右侧200m;检波器间距4m,左侧炮间距4m,右侧炮间距8m。观测布置图如下,
图1 SSP在井下巷道内观测布置图
探测结果 :
下图为巷道左、右两侧未经过水平滤波的偏移图像,除了反映巷道侧面的构造之外,还包含着煤层底板地层与地质结构的影响。图像中条纹反映了构造与地质界面的分布,条纹的走向、韵律反映着构造与地层的走向、产状与岩性差异,条纹发生错断的部位是断层或岩性变化的界面;条纹走向和韵律有明显差异的区域之间存在岩性界面和断层。
图2 巷道左侧300m偏移剖面(水平滤波前)
图3 巷道左侧200m偏移剖面(水平滤波前)
经过水平滤波滤除了底板地层的影响,突出了巷道两侧水平方向的地质结构,确定了预报的准确性。滤波后的偏移图像投影到CAD图上。
图4 偏移图像分析结果
分析偏移图像,共发现断裂和岩性界面13条,编号为F1-F13;北北东走向断裂为新华夏系构造,北西向断裂是喜山期活动断裂。后者活动期更新,对煤矿安全影响更大。这两组断裂对煤田地质起控制作用。为煤矿安全开挖提供科学依据。
断裂编号 | 位 置 | 走向 | 长度(m) | 与原有地质资料和三维地震结果相对比 |
F1 | 左侧 | 北西 | 300 | 接近 |
F2 | 左侧 | 北西 | 300 | 接近 |
F3 | 左右两侧 | 北西 | 300 | 接近 |
F4 | 左右两侧 | 北北西 | 300 | 接近 |
F5 | 左右两侧 | 北北西 | 300 | 接近 |
F6 | 左右两侧 | 北北西 | 200 | 接近 |
F7 | 右侧 | 北北西 | 200 | 接近 |
F8 | 右侧 | 北北西 | 160 | SSP新发现断裂 |
F9 | 右侧 | 北西 | 150 | SSP新发现断裂 |
F10 | 右侧 | 北西 | 90 | SSP新发现断裂 |
F11 | 右侧 | 北西 | 150 | SSP新发现断裂 |
F12 | 右侧 | 北西 | 150 | SSP新发现断裂 |
F13 | 左侧 | 北北西 | 250 | SSP新发现断裂 |