槽波

含煤巖系中，通常煤層的密度比上下圍巖的密度小，地震波在煤層中傳播速度低，煤層是一個明顯的低速槽。煤層中激發(fā)的地震波，部分能量經(jīng)煤層頂?shù)装宥啻稳瓷?，互相疊加干涉，被煤層制導(dǎo)，僅在煤層及其附近的二維空間傳播，形成槽波(又稱通道波，channel waves)。槽波是只在煤層內(nèi)部傳播的地震波，也叫煤層波(seam waves)或?qū)Р?guided waves)。當(dāng)采煤工作面前方有斷層、陷落柱、沖刷及變薄帶等地質(zhì)異常時，沿煤層傳播的槽波受到阻斷，全部阻斷時只能觀測到反射槽波;部分阻斷時，能觀測到較弱反射槽波及弱的透射槽波。在同一煤層適當(dāng)巷道煤壁上或鉆孔中安置檢波器，可接收到槽波并送到地震儀記錄下來。

根據(jù)質(zhì)點振動方向及其極化特征，槽波可分為勒夫型及瑞利型兩類 (圖1)。

①勒夫型槽波由水平極化橫波 (SH波) 干涉形成，質(zhì)點在煤層內(nèi)平行煤層層面、垂直于波的傳播方向上振動。②瑞利型槽波由縱波(P波)及垂直極化橫波(SV波) 在煤層中干涉形成，質(zhì)點在煤層內(nèi)垂直于煤層層面、平行于波的傳播方向上作逆向橢圓振動，既有水平分量，也有垂直分量。勒夫型槽波的物理構(gòu)成簡單，其形成只要求煤層橫波速度小于圍巖的橫波速度;而瑞利型槽波的物理構(gòu)成復(fù)雜，苛刻地要求煤層的橫波及縱波速度兩者都要小于圍巖的橫波速度。實際上勒夫型槽波應(yīng)用更為廣泛。

槽波最重要的特征是頻散，即不同頻率的振動以不同的速度傳播，使得槽波波列隨傳播而散開，同時使槽波的相速度與群速度具有明顯的差異。相速度指單一頻率諧和振動的傳播速度。群速度指多個頻率相近諧和振動組成的波包傳播速度。頻散越烈，相速度與群速度差異越大。

《槽波地震勘探》全書共分八章，第一章扼要介紹與槽波密切相關(guān)的地震波理論基礎(chǔ)；第二章至第八章介紹了槽波地震勘探應(yīng)用的物理前提，討論了槽波形成的條件及其在煤層中的傳播規(guī)律，槽波的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、資料解釋以及槽波地震勘探的應(yīng)用問題。

本書是國內(nèi)第一本系統(tǒng)介紹槽波地震勘探的專著，可供煤田開發(fā)應(yīng)用地球物理、礦井地質(zhì)、采礦等

專業(yè)科研與工程技術(shù)人員閱讀，也可供大專院校有關(guān)專業(yè)師生及研究生教學(xué)參考。