槽波在煤层中激发产生并沿煤层传播,被发现仅有60多年历史,是地震波家庭中的新成员。人们利用其能量强、传播远、携带煤岩层信息多等特点,德、美等国研发了井下地震槽波仪,用于井下地质异常探测,指导煤矿安全生产。由于技术要求高、解译难度大、施工繁琐复杂,地震槽波勘探技术引入我国后尚未推广便长期处于停滞状态。
为充分发挥地震槽波探测技术优势,真正解决煤矿物探难题,研究总院地质物探研究所开展了“煤矿灾害事件与地震槽波波场特征示范研究”项目。通过现场观测系统设计和数据采集等工作,先后在河南、河北、山西、内蒙古、青海、贵州等地开展井下实验或勘探110余次,收集了大量一手珍贵的科研数据,查阅翻译数百页技术文献,刻苦攻关,大胆创新,在国际上率先攻克了极不稳定煤层厚度的物探定量解译难题,被外国专家誉为奇迹;实现了小幅度断层、采空区等的精准探测;首次将地震槽波勘探技术应用于探查瓦斯富集区、地应力集中区、底板突水风险区等,并取得了积极成效。就地震槽波勘探技术,地质物探研究所发表论文30余篇,其中被SCI、EI收录6篇;出版专著1部,并荣获河南省第四届自然科学学术奖著作类一等奖;编写团体和企业标准各1部;相关项目获奖9项,其中省部级(行业级)5项。
该项目成果使地震槽波勘探技术焕发了生机,已在煤矿广泛应用,并被列入《煤矿防治水细则》等法规。大量的市场需求,也刺激了国产设备的研发,目前已有5家研发单位成功研制出了国产地震槽波仪。地震槽波勘探技术现被誉为煤矿最有应用和发展前景的矿井物探技术。(张万鹏)