摘要：地震干涉法是一种求解两道检波器之间频散曲线的微动勘探算法,然而频率域中传统的地震干涉法在求解频散曲线时,相干系数拟合使用的是第一个单调递减段贝塞尔函数,计算的有效频散点较少,高频段缺失,在进行微动探测时,浅层结构分辨率低,出现深度近似1倍台站距离的勘探盲区。本文提出一种改进的地震干涉法,使用实测信号的信噪比模型来修正两道信号的相干系数,通过第一类零阶贝塞尔函数的单调性把相干系数划分为不同区间段,分段拟合贝塞尔函数来求解面波相速度。工程实践表明,该方法探测效果良好,拓展了高频段,提高了浅层分辨率,有效地解决浅部勘探盲区问题。

摘要：针对地震干涉算法求取面波相速度过程中,只使用第一个单调递减段的相干系数拟合贝塞尔函数,导致有效频散点较少,探测盲区深度较大的问题,提出了一种基于多段汉克尔变换的拟合方法。首先求解两个检波器间的相干系数,将相干系数依据零点分为多段,在每一段使用汉克尔变换拟合贝塞尔函数求解面波相速度。这种分段拟合能有效利用振荡衰减段相干系数,增加了高频的频散点,提高了相速度频散曲线的质量。实验证明,所提出的方法能够有效减小探测盲区深度,勘探能力达到台站距离的1/4。

摘要：多源地震干涉技术是近年来在地球物理领域新发展的一种探测方法。在隧道超前地质预报中,由于该方法能够直接利用爆破开挖或TBM滚刀破岩所产生的地震波对前方地质情况进行预测,既不影响隧道施工,又降低预报成本,因此具有广泛的应用前景。但由于实际震源的复杂性以及隧道施工环境对数据采集质量的影响,增加了地质预报成像的难度。文章基于数值模拟手段,对该方法在TBM施工及钻爆法施工环境下的理论效果进行了模拟,在此基础上主要对采集时长、震源激发延迟时间、震源点及接收点的位置分布等因素对成像结果的影响进行了研究。模拟分析结果能够为该方法的实际应用起到指导作用。

摘要：随着煤矿从自动化开采向智能化开采发展,煤炭地质保障系统正在迈入精准智能探测新阶段。近十多年来,矿井槽波地震勘探技术在煤矿采掘阶段探测煤层内断层、薄煤带、陷落柱等隐蔽致灾体方面效果显著,但槽波地震探测技术在应用过程中依然存在一些问题:炸药震源应用受限,施工时对煤矿生产活动有一定影响,一致性静态探测无法实现对煤岩动力灾害的监测。随采地震以采煤机作为震源,实现对采煤工作面内静态地质构造高精度探测和开采动力灾害的监测预警,为采煤工作面的地质透明化、开采智能化提供数据支撑。该技术也逐渐成为煤矿井下地震勘探的研究热点。以贵州岩脚煤矿12701智能工作面随采地震的试验为例,介绍随采地震在采集系统设备、采集方案、采集软件和处理软件架构设计、数据处理方法和流程等方面的最新研究进展,并讨论分析探测成果。这些成果表明:①从获得的随采地震干涉记录来看,采煤机截割震动作为随采地震的震源是适合的,可以获得高信噪比的虚拟炮集记录;②设计的随采地震采集系统、观测系统、采集处理软件架构和随采地震数据处理流程是合理可行的,能够满足随采地震实时、自动、大数据量等要求,整体运行稳定性良好;③随采地震能够探测采煤工作面的静态构造和应力动态变化,可为未来工作面透明化动态地质建模、回采过程中煤岩动力灾害监测预警提供数据和技术支持。

摘要：虚源成像法可以避开地形起伏和复杂上覆地层对深部地质目标体的影响,提高地震勘探的分辨率和保真度。为了提高虚源成像的质量,在射线分析的基础上,给出了单层水平介质条件下虚源成像观测系统设计的定量表达式,从运动学的角度解释了固定相位点的物理意义,即满足反射波入射角等于直达波入射角的炮检点空间分布。同时,提出了调谐采样间隔的概念,为反射波信息准确重构的定量评价提供了一种有效方法。在此基础上,研究了不同参数对虚源成像质量的影响,其中介质速度和检波点的埋藏深度对成像质量有较大影响,而地质目标体的埋藏深度以及检波点间距对成像质量影响较小。数值试验的结果表明,随着介质速度和检波点埋藏深度的不断增大,调谐采样间隔不断增大,炮间距的选择范围也随之不断增大,进而为虚源成像地震数据采集提供更加高效保真的设计方案。