Diffraction Characteristics of Small Fault ahead of tunnel face in coal roadway

Características de difracción del frente de una falla pequeña en el socavón de un túnel de una mina de carbón

El frente de una falla pequeña sobre un manto de carbón en el socavón de un túnel es un factor importante no visible debido a los accidentes por explosión en minas de gas y carbón. El estudio de la predicción de falla pequeña tiene un importante sentido práctico: la demanda urgente de seguridad en la producción carbonífera. El punto de quiebre de la difracción puede utilizarse para identificar la falla. Sin embargo, al contrario que la exploración sísmica superficial, la difracción se acerca a la prevalencia horizontal cuando se realiza la detección avanzada en el socavón. El sistema común de detección avanzada se usa principalmente para referenciar el tráfico del túnel, sin considerar la influencia de la baja velocidad en la veta de carbón. Al valorar la respuesta de la onda acústica en la cavidad del socavón y la onda de canal de la veta de carbón se establece el modelo de detección avanzada de pequeña falla para el socavón del túnel. Se construyó el sistema de observación avanzada de difracción en el cual las fuentes se localizan en frente de la cara del túnel y se realizó el cálculo de diferencia finita en una red escalonada de orden alto. Los resultados del modelo muestran que a diferencia de la información recolectada con el sistema de observación de reflexión, en los registros sísmicos adquiridos con el sistema de observación de difracción se puede ver el efecto de supresión de la onda acústica. El punto de quiebre de la onda P difractada para el componente X es claro, con energía fuerte y en el grupo de onda corta. No se encontró el punto de quiebre para difracciones múltiples pero es evidente la difracción múltiple para el punto final de la cara del túnel. Es clara la diferencia entre el punto de ruptura de la difracción y las difracciones múltiples del punto final, mientras el punto de ruptura de la onda P difractada es fácil de identificar. Los resultados de migración muestran que la resolución de imágenes de la onda P difractada de falla pequeña es mayor que la onda de canal reflejada y la ubicación del punto de quiebre de la imagen es consistente con el modelo actual.

1. INTRODUCCIÓN

En China, las muertes de 2012 a 2016 fueron 451 debido a accidentes de gas en minas de carbón (Liu et al., 2016), por lo que la prevención y el control del gas en minas de carbón son muy sombríos, y el control del gas es el trabajo más importante de la producción de seguridad en minas de carbón. La mayoría de los accidentes de estallido de carbón y gas en la cara del túnel de la carretera de carbón se producen cerca de la estructura geológica (Shepherd et al., 1981; Lama et al., 1998), especialmente la pequeña falla (Gao et al., 2015). Este artículo se centra en la investigación de la pequeña falla delante de la cara del túnel, que es el importante factor oculto de accidente de estallido de carbón y gas. Es de gran importancia práctica para la prevención y el control de los accidentes de gas.