华北型石炭二叠系煤田中陷落柱较发育，通常会破坏地层的完整性，在孕育发展过程改变了围岩的力学特性和声学特征；通过岩石单轴加载条件下波速测试，获得岩石加载塑性变形前波速与应力的关系；基于物性参数测试结果建立三层对称均匀介质的数值计算模型，采用有限差分法对弹性波动方程进行全波场正演模拟，并在模型中部设置陷落柱，获得波场快照、地震波记录及频散曲线，采用速度和能量衰减系数CT分析法对槽波地震波场进行反演，研究了不同陷落柱物性参数及观测系统布置参数对反演结果的影响。结果表明：地震波场随着传播距离的增大而减弱，遇到陷落柱时槽波信号明显减弱甚至消失；陷落柱波速大于围岩或小于煤层时，形成明显的绕射槽波，Airy相发生跳动现象；陷落柱波速小于煤层时表现为低速异常，而低速或高速的陷落柱均产生明显的能量衰减异常；现场观测系统布置时炮间距和道间距可选为20 m。

煤炭科学技术研究院有限公司科技发展基金资助项目（2021CX-Ⅰ-06）；

1 岩石加载条件下波速测试
2 对称介质地震波场数值模拟
2.1 对称介质地震波场数值模型
2.2 波场特征
2.2.1 波场快照
2.2.2 槽波形成及频散特征
3 陷落柱槽波地震波场响应特征
3.1 陷落柱不同物性条件下槽波特征
3.1.1 槽波正演地震波特征
3.1.2 陷落柱槽波地震反演
3.2 炮间距与道间距对陷落柱探测影响
4 结语

廉玉广,李江华,焦阳,李梓毓,王国库.对称介质中陷落柱槽波地震波场响应特征研究[J].煤矿安全,2023,54(02):181-188.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2023.02.026.