黏弹煤层介质断层构造槽波响应特征分析
焦文杰1
姬广忠1
唐学武1
刘振明2
1.安徽理工大学 地球与环境学院,安徽 淮南 2320012.中国铁路设计集团有限公司,天津 300251
摘要：隐伏断层是影响工作面透明化建设、煤矿智能化发展的重要地质因素之一,槽波地震勘探是目前探测断层的常用方法.目前,槽波理论研究主要基于煤层弹性各向同性条件,但煤层是由有机物质和无机物质组成的层状沉积岩体,具有较强的黏弹性.基于Kelvin-Voigt黏弹性理论,采用三维交错网格高阶有限差分法,边界吸收采用PML吸收边界算法,研究了煤层黏弹性和断层断距对槽波传播的影响.结果表明:黏弹介质煤层中地震波能量衰减增强,高频部分能量衰减严重,黏弹介质更加接近实际煤层的衰减特性;槽波遇到断层后,z分量高阶Rayleigh槽波发生透射和绕射现象,产生了新的转换波组基阶与高阶Rayleigh槽波;煤层的横波品质因子Qs=50时,基阶槽波具有明显的频散曲线形状,Qs衰减至10时,高阶Rayleigh槽波仍有清晰记录,槽波能量峰值向低频移动;随着断层断距的增大,绕射和透射作用逐渐增强,转换波组能量逐渐增大,断层后z分量的转换波组能量逐渐增强,槽波能量峰值向高频移动.
关键词：黏弹煤层交错网格高阶有限差分槽波响应特征断层高阶Rayleigh槽波
分类号：TD163+.1(矿山地质与测量)
资助基金：国家自然科学基金(42074148)安徽高校协同创新资助项目(GXXT-2019-029)
论文发表日期：2023-01-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 154-160 )
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