基于透射槽波的工作面煤层厚度高精度反演方法 论文

矿井地质条件复杂，煤岩体的非均质性和各向异性、煤层结构和煤岩层组合特征、以及巷道条件导致炮检点环境的差异，均会影响槽波的形成及传播，使实际槽波传播特征与理论“岩-煤-岩”模型差别甚远，增加了透射槽波方法反演煤层厚度的准确性和难度。为提高煤矿井下采煤工作面煤层厚度变化的预测精度，提出了基于槽波频散理论和分频处理技术反演煤层厚度变化的方法，通过理论情况下Love型槽波传播规律建立了不同频率下槽波群速度与煤层厚度的关系，采用窄带滤波方法分析了成像频带对反演精度的影响，提出了层析成像频带优选策略，提高了群速度反演煤层厚度的精度;将该方法应用于陕西铜川焦平矿区2408工作面煤层厚度探测，该工作面平均煤层厚度7.6 m，选择50~80 Hz的频率区间对层析成像频带进行研究，定义了煤层厚度采样点与槽波群速度的分类关系，利用87个巷道采样点评价了各成像频段对群速度和反演煤层厚度的影响，优选60~75 Hz频带的成像群速度与巷道采样点和回采揭露点的相关性分别为81.6%和85.1%;将优选频带反演的煤层厚度与回采前后181个实际煤层厚度数据进行误差分析，煤层厚度预测误差绝对值小于0.40 m(误差小于5