矿井地震超前探测全波场数值模拟及波场特征分析

摘要

为了研究地震波在煤岩体中传播的全波场效应和波场特征,采用基于有限差分原理的数值模拟方法开展了矿井地震超前探测的全波场数值模拟.通过波场快照和视速度分析,研究了不同类型地震波在水平分量和垂直分量上的波场特征和视速度特征.研究结果表明:在煤巷中由于顶底板高速层的影响,地震波的传播规律十分复杂,煤层中传播的纵波主要为折射P波,折射P波在反射界面产生的反射波和转换波在地震记录上与其他干扰波叠合在一起,难以识别;煤层中传播的槽波在反射界面也会发生波型转换和反射,槽波转换波和反射槽波在垂直分量上的能量相比水平分量更强,波形特征更加明显,更易于识别,其中,垂直分量上的反射槽波能量最强,传播稳定,可作为煤巷地震超前探测的特征波.