1.一种突出煤层巷道小断层超前定性预报方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,在掘进工作面(5)前方布置一个激发点(6),在正对掘进工作面(5)、顶板(7)上方设置第一接收点(1),在正对掘进工作面(5)、底板(8)下方设置第二接收点(2),在掘进工作面(5)后方、顶板(7)上方设置第三接收点(3),在掘进工作面(5)后方、底板(8)下方设置第四接收点(4);
步骤二,选择第一接收点(1),利用矢量地震仪获取X、Y分量地震信号,根据接收到的煤层断点绕射波强能量特征,确定X、Y分量最大值振幅时间t1;
步骤三,计算t1主偏振方向角θ1,具体计算步骤为:
a.对X、Y这两分量地震信号做Hilbert变换
式中x(t)、y(t)分别为X、Y分量,符号 表示Hilbert变换,b.建立Hermitian矩阵构造
C(t)=M*(t)·M(t)
式中,M(t)=[hx(t) hz(t)],符号*表示矩阵的复共轭转置;
c.求取Hermitian矩阵的最大特征值λmax及其对应的归一化的特征向量(xmax,ymax);
d. 式中Re(xmax)、Re(ymax)分别为xmax、ymax的实部;
步骤四,根据第一接收点(1)位置及主偏振方向角θ1,绘制第一接收点(1)到小断层(15)的第一射线(11);
步骤五,选择其他接收点,方法同步骤二至步骤四,分别绘制第二接收点(2)到小断层(15)的第二射线(13)、第三接收点(3)到小断层(15)的第三射线(12)和第四接收点(4)到小断层(15)的第四射线(14);
第六步,第一射线(11)与第二射线(12)的交点为煤层上断点(9),第三射线(13)和第四接收点(4)的交点为煤层下断点(10);根据上断点(9)和下断点(10)确定煤层上、下盘关系,判断断层性质。
2.根据权利要求1所述的突出煤层巷道小断层超前定性预报方法,其特征在于,步骤一中所述激发点(6)设置在煤层巷道掘进工作面(5)前方三米处,第一接收点(1)设置在正对掘进工作面(5)的顶板(7)上方三米处,第二接收点(2)设置在正对掘进工作面(5)的底板(8)下方三米处,第三接收点(3)设置在掘进工作面(5)后方六米、顶板(7)上方六米处,第四接收点(4)设置在掘进工作面(5)后方六米、底板(8)下方六米处。