煤矿井下常见异常体的地震波场响应分析

王盼 [1],
[1] 中煤科工集团西安研究院有限公司
发布日期 2019

陷落柱、断层、煤层变薄带在煤矿开采过程中是常见的地质异常体,往往伴随着突水、瓦斯突出等事故的发生,给煤矿生产和建设带来重大的安全隐患。利用COMSOL软件,设计地质模型,模型尺寸1000m×500m,自上而下共分为三层,其中上岩层240m,中间煤层20m,下岩层240m;煤层中设有煤层变薄带、断层,以及穿透煤层的陷落柱。模拟过程中利用声学模块中的压力声学,瞬态接口,模型的上下左右都采用平面波辐射条件(除炮点),减小边界反射效应;在模型的左上方位置设置一个炮点,激发信号为频率100KHz的高斯脉冲,设置法向加速度条件。自由三角形网格剖分,计算得到二维绘图组,在二维绘图的基础上提取某时刻波场,一系列点组成剖面,可清晰分析出异常体的反射边界,能够准确定位异常体的位置。利用COMSOL软件正演模拟,也可清晰的观察波在地层中的传播,特别是遇到异常体时出现明显的反射波、绕射波。

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