黏弹介质槽波超前探测陷落柱三维数值模拟

摘要

工作面前方隐伏陷落柱的存在常引发突水等安全事故,给煤矿安全生产与经济收益造成影响。实际地下煤层具有黏弹特性,会使地震波能量产生衰减。为研究实际煤矿中掘进巷道前方存在陷落柱条件下反射槽波的传播规律,建立了三维黏弹性含陷落柱煤系地质模型,对三维黏弹一阶速度–应力方程进行了高阶有限差分数值模拟,分析了三分量的波场快照与合成地震记录。结果表明,Y分量的反射Love槽波能量大、波形特征明显;X和Z分量的反射Rayleigh槽波能量较小、同相轴较模糊。因此,建议在实际煤矿开采时利用Love槽波超前探测陷落柱。