煤系地層中典型地質(zhì)小構(gòu)造的彈性波傳播特性分析.pdf

1、煤系地層地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變，會(huì)對(duì)彈性波探測(cè)產(chǎn)生影響，本文旨在分析煤系地層小構(gòu)造對(duì)彈性波傳播特性的影響，為彈性波在實(shí)際煤系地層中的探測(cè)提供基本理論支持。結(jié)合彈性波傳播理論，針對(duì)煤系地層信道特點(diǎn)以及煤系地層中的小斷層、小陷落柱和采空區(qū)的特點(diǎn)，選用不同的方法建立了彈性波在小斷層、小陷落柱以及采空區(qū)中的傳播模型，對(duì)彈性波在小斷層、小陷落柱、采空區(qū)中的傳播特性進(jìn)行了具體的分析。主要完成了以下工作：
　　（1）分析煤系地層的信道特點(diǎn)。結(jié)合彈性波

2、的反射、透射、衰減等相關(guān)理論，分析了煤系地層的分層特性、波導(dǎo)特性、濾波特性和多徑效應(yīng)特性，為分析彈性波的傳播特性提供理論基礎(chǔ)。
　?。?）分析煤系地層中小斷層、小陷落柱和采空區(qū)的特點(diǎn)。簡(jiǎn)要介紹了煤系地層中小構(gòu)造的類型，重點(diǎn)分析了小斷層、小陷落柱、采空區(qū)的特點(diǎn)，為探究小斷層、小陷落柱和采空區(qū)對(duì)彈性波傳播的影響奠定基礎(chǔ)。
　?。?）對(duì)彈性波在含小斷層的煤系地層中的傳播進(jìn)行有限元模擬并對(duì)其傳播特性進(jìn)行分析。建立了煤系地層（含小斷層

3、）的等效裂隙各向異性介質(zhì)模型，推導(dǎo)了位移表示的裂隙各向異性彈性波動(dòng)方程，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行有限元數(shù)值模擬，分析了小斷層對(duì)彈性波傳播的濾波特性以及斷距對(duì)彈性波傳播的影響。
　　（4）建立彈性波在小陷落柱中的傳播模型并進(jìn)行仿真分析。選用筒狀小陷落柱進(jìn)行研究，建立等效介質(zhì)模型，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了彈性波在小陷落柱中傳播時(shí)各類波的反射系數(shù)和透射系數(shù)，建立了彈性波經(jīng)小陷落柱后產(chǎn)生的反射波與透射波的位移函數(shù)模型。用MATLAB進(jìn)行仿真，其結(jié)果與COM