石井煤矿三维地震勘探方法及效果
谈我国煤矿开采中三维地震勘探技术的应用

谈我国煤矿开采中三维地震勘探技术的应用[摘要]作为现代物理计算机技术的产物,三维地震勘探技术的出现对煤矿勘探开采行业起了巨大的影响,这种技术能够使地下图像更加直观的显示在电脑前,并且更加精确的对矿层位置进行预测,由于国家的重视和大力扶持,三维地震勘探技术目前还在快速发展中,它的作用已经不局限与煤矿勘探,而广泛用于天然气、油田等地下资源的勘探当中,为资源勘探做出了巨大的贡献,本文就三维地震勘探技术在煤矿勘探开采中的应用做了深入的分析和探讨。
[关键字]三维地震勘探应用煤矿勘探0 前言改革开放以来,我国的经济取得了傲人的成就,工业和民用资源需求日益膨胀,为了适应新时期下新的需求,有很多的新型资源应运而生,但是相比于煤矿、石油等不可再生资源,新的能源也有一些弊端,不能够完全替代前者。
因此,人们开始将目光转向能够发现更多资源的技术上面,三维地震勘探技术可以精确的找到自然界贮藏的煤矿资源,大大提高了勘探效率和准确率,为我国煤矿勘探贡献巨大。
笔者从事煤矿勘探行业,对三维地震勘探技术有着深入的认识,就以下三个方面入手,对三维地震勘探技术的应用谈谈自身看法。
1 什么是三维地震勘探三维地震勘探技术分为三个内容,这三个内容都是需要计算机和相关软件来进行的,这三个内容主要分为:野外地震数据资料采集、室内地震数据处理以和地震资料的解释,只有将这三个内容完全的实施好,才能说够对煤矿勘探起到重要效果。
三维地震勘探技术在提高煤矿勘探准确率和效率上面有着杰出的效果,对于我国经济发展而言,起着十分重要的推动作用。
2 三维地震勘探技术的应用作为目前寻找煤矿使用率极高的一种技术,三维地震勘探技术的应用已经成为了一种行业趋势,它在拥有精确定位煤矿田的同时,还能够对区域寻找煤矿的工作起着指导性作用,达到提高企业经济的效益和社会价值的效果,因此,勘探企业必须做好三维地震勘探技术涉及到的三个内容。
2.1 三维地震勘探技术应用的基础之科学的野外地震数据采集管理三维地震勘探技术的野外地震数据采集是三维地震勘探应用的基础,其对三维地震勘探技术应用的准确性有着重要的影响,同时,三维地震野外数据采集是一种面积接收技术,它在单位面积上的工作量较多、成本较高,所以,如何确定三维地震观测地点与区域是三维地震勘探的重要工作,在确定三维地震勘探区域后,要对其地震数据采集工作进行科学的施工设计,由于工区面积大小与地下地质构造大小、埋藏深度和倾角有关,地下地质构造越大地面工区面积就越大,深度和倾角越大地面工区面积也越大。
煤矿物探方法之三维地震法的应用

煤矿物探方法之三维地震法的应用刘朋 ZS09010046我国煤炭地质勘探行业除了在井下采用坑透、电法、地质雷达、煤层钻探等手段外,还将地震勘探应用于采区工作面的地质勘探当中。
该方法在平原地区的勘探效果尤为理想,而山区由于受地形、浅层地震地质条件限制(如煤层与岩层相比厚度很小,相对埋深又太大,用地面物探方法也不易达到综采要求),出现的问题较多,也曾一度阻碍了地震勘探在煤矿矿井中的应用发展。
不过随着物探技术的发展、成熟以及煤矿生产中越来越多地质问题的解决,煤矿矿井物探技术也得到了长足的发展。
众所周知,煤田地震勘探主要任务便是解决煤系地层的地质构造问题。
根据勘探区的地形和浅层地震地质条件的复杂程度,地质任务一般是要求查明主要目的层的起伏形态,深度误差在1%~2%,幅度大于等于5 m的小褶曲。
在控制煤层的起伏形态方面对不同地区准确率可达85%~95%。
而三维地震勘探作为一种面积观测方式,对所得资料能够实现反射点的真正归位,从而获得地下地质构造在三维空间的特征,通过利用三维可视化技术可以全方位地分析时间剖面上小断层的微小变化及其走向。
国内,尤其是在华东等地震地质条件良好的地区,落差5~10m的断层被准确探测出来的几率可达到90%左右;在平原勘探区浅层地震地质条件好的情况下,3~5m断点的准确率在50%左右,山区及复杂浅层地震地质条件下,大于等于5m断层的准确率在70%~80%,3~5m断层的准确率在20%左右。
而另一方面对于陷落柱的判别,由于勘探分辨率所限及浅层地震地质条件的复杂性,目前主要是解决长轴大于等于25m的陷落柱(勘探准确率可达80%)。
所谓陷落柱,其实是属于非构造变动作用下形成的表生构造,其内混杂堆积着破碎岩块,岩块间由泥质紧密地充填。
地震反射波在穿过陷落柱时,由高速层进入低速层发生了时间延迟,从而在地震时间剖面上能推断出陷落柱的几何形态及塌陷深度。
接下来介绍得是采空区。
采空区系指可开采的煤层被采掘以所余的空间区域。
试析三维地震技术在探测煤矿地质构造中的应用

试析三维地震技术在探测煤矿地质构造中的应用摘要:在探测煤矿地质构造中运用三维地震技术能获得较为准确的探测数据,所获得的地质资料有利于地质构造的研究,在预测煤炭厚度变化趋势的工作中也能发挥一定作用,从而有效解决煤炭生产后备接替基地的相关问题。
在不同的区域内,地质概况有较大差异,会深刻影响到煤矿地质的构造情况。
关键词:三维地震技术;煤矿;地质构造1 探测煤矿地质构造任务的基本情况比如在某次三维地震勘探工作中,共需要完成三维地震线束7束,探勘的面积是4.2平方千米。
测得偏移前的覆盖面积是4.65平方千米,该工程的施工面积是5.35平方千米,共有3871个生产物理点,这一数字超过了设计的生产物理点324个。
勘探区域内有一条小河,该小河常年有水。
该区域中的最高点位于中西部,测得标高为834米,该区域的最低处位于中东部,测得标高为792米,最大高差为42米。
从测得的数据和实际情况来看,该区域的地势比较平坦,在该区域内常年种植庄稼农作物。
2 探测方法及技术措施探测活动应保证原始数据的准确性,探测的过程应该按照相应的设计要求进行。
国家对煤炭煤层气地震勘探活动有相应的规范标准,对煤炭资源勘探工程也有相应的要求。
在确定各种参数时,应运用试验的方法。
在选择技术措施的工作中,应当将不同的地质条件考虑在内,在整个施工过程中,试验活动都不可或缺。
应该采取的技术措施为查看检测仪器的功能是否正常,对此需展开周期性的检测项目,目的在于保证仪器在施工过程中能正常使用。
具体进行的测量活动应达到相应的精度要求,要保证每一个炮点的位置编号都是准确的,都有唯一的位置和编号,便于野外施工的有效进行,同时也为做好资料处理奠定良好的基础。
测量组在完成相应的工作时,应提前设置好相应的地震测线,在确保不存在计算失误的情况下才能正式投入使用。
另外需要测量的指标还包括实际施工时移动的炮点和检波点的坐标,做好高程的测量工作,除此之外还要提供表明地物的测量图示。
煤矿采区地质小构造的三维地震勘探技术

煤矿采区地质小构造的三维地震勘探技术唐 建 益(中国煤田地质总局,涿州 072752)汤英侠 高 远(安徽煤田地质局物测队,宿州 234002)摘 要 本文以新近在几个大型煤矿所开展的三维地震勘探为例,扼要论述了煤矿采区的三维地震勘探数据采集和处理技术,以及人机联作解释技术,并以所获典型成果,介绍了应用该技术在煤矿开采的800m 浅垂深范围内,所能查明的小断层和低幅度小褶曲构造的能力和精度。
由于该技术成果精度高,勘探周期又短。
因此,把三维地震技术作为煤矿设计和开采中高度现代化的工具,正在成为中国东部地区一些煤矿的标准作法。
关键词 煤矿地质小构造,三维地震。
0 引言1993年以来,中国煤炭工业中的勘探技术有了一个新的方向,这就是结合中国的地质情况,发展了一种适合于煤矿需要的高密度、高分辨率三维反射地震勘探煤矿地质小构造技术。
这里所谓的煤矿地质小构造主要是指小断层和小褶曲。
这种小构造,特别是小断层其断距仅几米或十多米,延展长度仅几十米至二三百米,其规模虽小,但对高效率的综合机械化采煤机组的生产效率影响极大。
中国东部的大型、特大型煤矿,由于断层出现而造成工作面的关闭的比率尚未可知。
但是,对某一新开发的矿井调查发现,几乎30%工作面是由于出现新的断层而过早地被废弃。
因此需要有一个能预报小断层的勘探系统,其重要性将是不言而喻的。
煤矿三维地震勘探技术,为解决这一问题提供了令人高兴的新途径。
这主要是由于该技术在野外采用了多道高分辨遥测地震数据采集系统来采集地震数据。
地震数据网格平面上的密度可达5m 10m ,信息非常丰富且有较高的分辨率,煤层反射波主频可达70~80H z,利用所得很近的测线间反射波特征的相似性,能追踪各种地质现象的细微变化;三维地震输出显示方法异常灵活,能提供所需的各类剖面图、平面图、立体图,动画式屏幕输出地震成果,使人们能直观、快速、可靠地认识地下情况;另外,三维地震野外施工有较大的灵活性,可设计成各种类型的观测系统,以适应对许多复杂的地表条件区和对村镇、工业设施、湖泊、江河区进行数据采集;还可依据三维地震成果结合地质精查期间每平方公里稀少的钻孔资料,作出在今后2~10年建矿井和生产矿井的矿井开发中、短期规划,这种规划的内容可包括将某个区段划分成几个长壁工作面及其巷道、长壁工作面本身的设计及有关巷道、新井筒井位设计等。
三维地震勘探技术的应用分析

三维地震勘探技术的应用分析[摘要]三维地震勘探技术能够将地下图像更加清晰的、直观的展现出来,是当前全球石油、煤炭等地下天然矿产的主要勘探技术。
本文就三维地震勘探技术的现状和工作步骤进行了分析,并结合案例对其应用进行了论述,最后探讨了三维地震勘探技术的发展方向。
[关键词]三维地震勘探技术应用步骤1引言三维地震勘探技术是是一项集物理学、数学、计算机学为一体的综合性应用技术,它能将地下图像更加清晰的、直观的展现出来。
其应用目的是为了使地下目标的构造图像更加清晰、位置预测更加可靠。
同时,三维地震勘探技术具有横纵向分辨率高、成本低、周期短等突出优点,已经成为矿石能源构造勘探必不可少的手段,它大大提高了我国能源勘探的效率,对降低能源勘探成本、缩短勘探开发的周期、使经济效益最大化具有重要意义。
2三维地震方法及现状三维地震勘探的理论与工作流程和二维地震勘探大体相似,但其得到的数据要精确的多。
三维地震勘探可以获得一个信息丰富的三维数据体,在数据体上可以抽取一张张地震剖面图,且地震剖面的纵横向具有很高的分辨率,地层的构造形态、断层等均可直接或间接反映出来。
三维地震勘探技术依靠人工激发的地震波在地下岩层中传播遇界面形成的反射波来确定地下岩层界面的埋藏深度和形状,它主要由野外地震数据采集、室内地震数据处理、地震资料解释 3 个步骤组成,且各个步骤既相互独立,又相互影响,其工作量很大,所以需要最先进的计算机硬件和软件的支撑。
近年来,随着石油、煤炭等工业与民用能源日益紧张,我们在加快可再生能源开发与应用的同时还要加快对矿石能源的勘探,而运用三维地震勘探技术能够大大提高我国能源勘探的效率,这促使了三维勘探技术的不断发展,表现为其数据采集、处理和解释方法的逐步更新与完善,同时计算可视化技术以及硬件的发展也促进了三维地震勘探技术的进一步发展。
三维地震勘探技术还催生了如地震地层学等新的边缘学科。
3三维地震勘探技术工作步骤应用三维地震勘探技术主要包括以下步骤:3.1野外数据资料采集野外地震数据采集是三维地震勘探应用的基础,是一个复杂而又严格获得第一手资料的过程,它的数据采集质量要求比较高,需要进行理论模型试验。
浅析三维地震方法应用于高产高效矿井地质构造探测中的效果

浅析三维地震方法应用于高产高效矿井地质构造探测中的效果【摘要】复杂的矿区地质结构给矿井的延伸掘进与配套基础建设带来巨大的困难,对矿井生产的高产高效性带来了巨大的考验。
这就使矿区地质构造勘测工作显得尤为迫切和重要。
三维地震方法是准确探测矿区地质构造的新型技术,它利用较先进的设备和技术手段,能对矿区地质构造进行准确的探测,因此在矿井地质勘测中逐渐得到广泛的应用。
【关键词】三维地震;高产高效矿井;地质构造;地质勘测引言现代采矿业逐渐向矿产资源高利用化、生产高机械自动化、采矿工艺高技术化发展,矿井随着采掘的进行不断沿矿脉拓展,相应的配套基础建设也不断进行。
但苦于矿区地质构造复杂的影响,常出现大型工程机械设备无法使用、配套基础建设施工受阻的现象,给矿井的高产高效化生产带来巨大的影响,因此,在生产建设初期,对矿区地质构造的科学勘测成为高产高效矿井可持续生产的重要技术基础。
1 矿井地质构造对高产高效矿井生产的影响现代矿井采矿生产一般高机械化、高技术含量操作所采用设备较为庞大且复杂,如大型采掘设备凿岩机、钻机等,运输设备传送带、提升罐笼、斗车等,在复杂的地质条件下无法进入矿井或者在矿井内无法得到充分使用;采用采矿工艺受地质条件影响较大,如金属非金属矿井的采掘放炮,需要考虑作业面附近是否有地下活水等;地下矿井采矿作业前需要进行大量的矿井基础设施施工,如提升系统、通风系统、防排水系统、通信报警系统、避灾硐室等,这些配套设施施工进度和施工质量受地质构造影响较大;地下矿脉在复杂地质条件下不容易被探测到,或者矿产实际储量与探测结果出现偏差等,造成矿产资源的浪费。
由此,如果矿井在进行采矿作业之前没有对矿区的地质构造进行科学详尽的勘测,或者勘测数据不够精确,极可能在生产作业过程中困于复杂地质构造而无法高产高效生产,从而影响矿井生产效益。
2 三维地震法勘探技术人们在长期的研究实践中摸索出了很多行之有效的地质勘测方法,如钻探、直流电勘探、数学地质法等,而其中在二维地震法基础上通过新技术和新设备的引用而逐渐形成并发展起来的三维地震勘探法在实际地质勘探中表现较好,现已经得到广泛的研究和利用。
煤矿采区三维地震勘探的新进展

煤矿采区三维地震勘探的新进展摘要煤矿采区三维地震勘探在1993年问世后,在几个先导性试验研究项目成功后,通过东部平原区和西部复杂区的应用和实践,它是取得煤矿安全开采高精度地质成果的首选地质勘探技术。
虽然其成果精度不能满足采矿工程师要求,但目前还没有取代它的技术,因而煤炭采区三维地震勘探技术还需要在采集、处理及解释等综合系统上进行系统的研究,是其成果精度得到进一步的提高。
该文从煤矿开采对地质成果的精度出发,对其最新进展进行了论述,并对煤炭地震勘探系统工程提出了一些技术思路和设想。
关键词三维地震勘探;断层;数字检波器;叠前时间偏移中图分类号P631 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)081-0091-01作者剖析了淮南、大同、铁法及开滦等大型煤矿企业所完成的三维地震勘探实例,从中可以总结煤矿采区三维地震采集、处理、解释及其综合研究的发展历程,从目前的成果看基本上解决了落差大于10 m断层及宽度大于50 m的无煤带(陷落柱、河流冲刷带、岩浆岩)及幅度大于10 m的小褶曲构造。
由于煤矿采区三维地震成果对这些特点加之她的勘探周期一般为3至8个月、勘探成本相对较低,使得煤炭三维地震勘探成果成为煤矿采区(面)设计依据。
1 煤矿采区三维地震勘探的现状及问题1.1 煤矿采区三维地震勘探的现状中国第一次煤炭三维地震勘探试验研究是在1978年由中国煤炭地质总局在伊敏煤田使用两台TYDC-24模拟磁带地震仪(48道接收)完成的。
第二次煤炭三维地震勘探试验研究是1988年由中国煤炭地质总局在山东省济宁煤田唐口中日合作勘探项目完成的,其成果首次被写进地质报告中,控制面积5平方公里。
为煤炭采区三维地震勘探积累了经验。
1993年,1994年在淮南矿务局谢桥煤矿和潘三煤矿进行了两次煤矿采区三维地震勘探。
之后,煤炭采区三维地震勘探在全国煤炭工业系统得到了迅速的发展和推广应用,得到了煤炭采矿工程师及广大煤炭企业的高度认可。
三维地震解释技术在煤田勘探中的应用

三维地震解释技术在煤田勘探中的应用摘要:在复杂煤层区,对数据采集关键参数进行试验,对多属性资料处理与解释技术进行研究,经过大量的试验和探索,成功的开展了三维地震勘探工作,并取得了良好的效果。
本文首先分析了三维地震解释技术应用存在的问题,然后说明了三维地震解释技术的应用流程,最后结合具体案例详细阐述了三维地震解释技术在煤田勘探中的应用。
关键词:三维地震解释;煤田;勘探;构造解释一、三维地震解释技术应用存在的问题常规三维地震资料解释存在严重的二维化解释问题,表现在三个方面:第一,常规三维地震解释效率低,这主要是因为解释沿用了从层位标定、层位追踪、断层解释到构造成图的二维地震解释方法与流程,导致断层组合不够合理,人为修改工作量大,解释效率降低;第二,地震信息不能得到充分利用,这是由于解释以抽稀主测线和联络测线进行,地震信息不能充分利用,测线间隔之间难免漏失小断层和小构造等;第三,解释受视角限制,这是因为解释是在剖面或水平时间切片上进行,不能从全三维视角反映地下空间地质特征。
为解决三维地震资料解释面临的二维化问题,就要充分发挥三维地震数据信息量大和空间归位准确的优势,建立三维可视化地震解释方法,利用煤层在三维地震数据表现出的反射强、同相轴连续性好的特点,开展层位自动追踪,通过地震属性提取,将地震属性融合,快速进行小构造识别,从三维视角对地震数据进行空间立体交互解释,提高三维地震资料解释精度、解释效率和对小构造的识别能力。
二、三维地震解释技术的应用流程与传统三维地震解释二维化思路不同,三维地震可视化解释是通过对三维数据体进行立体扫描确定地质目标,通过体—面—线—点的三维可视化解释,实现对煤层及其构造解释。
三维可视化地震解释主要包括反射层位自动解释和构造自动解释,图1为三维可视化地震解释流程。
图1 三维可视化地震解释流程三、三维地震解释技术在煤田勘探中的应用(一)研究区概况研究区处于我国西北地区,鄂尔多斯盆地中部次级构造单元陕北斜坡中南部,整体为一单斜构造,岩层倾向 NWW,局部发育有宽缓的短轴状向斜、背斜及鼻状隆起等次级构造,未发现规模较大的褶皱、断裂,亦无岩浆活动痕迹。
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石井煤矿三维地震勘探方法及效果石井煤矿位于巩义市南复杂山区,地形复杂和浅层地震地质条件较差,给野外数据采集工作带来极大难度,野外单炮记录信噪比低,资料处理时静校正难度大。
针对这些难点,施工时采用不同成孔工具、合理布设观测系统、绿山静校正等一些措施,克服了困难取得了较好地质效果。
经采掘验证,探采对比效果较好。
标签:三维地震复杂山区技术措施良好效果0引言三维地震勘探技术已经广泛应用于煤矿勘探。
但对于地形复杂的山区,由于浅表层地震地质条件较差,给野外数据采集工作带来极大难度,野外单炮记录信噪比低,资料处理时静校正难度大。
但通过多方法使用钻具,采用采集新技术,使用高精度静校正技术,使得在复杂山区进行三维地震勘探成为现实。
本次通过对石井煤矿地震勘探存在的难点的研究,进行了技术攻关和研究,找出了适合本地区三维地震勘探的经验,取得了良好地震效果。
1地震地质条件分析1.1表层条件本次三维勘探区为复杂的山区,地形起伏非常大,最大相对高差达458m,沟岭相间,纵横交错,地形切割严重,山脊呈鱼脊状,山麓及沟谷有坡积物,区内村庄不多但較大,夹津口、石井、西村等,一些地段被林区覆盖。
道路稀少,这些地表条件给地震施工造成较大的困难。
1.2浅层地震地质条件本区的浅层地震地质条件分为以下三类:①、黄土覆盖区:岩性以含砂粘土及砂质粘土为主,土层中多夹礓石、砾石或坡积物,厚度变化在0~30m,黄土结构,给成孔造成很大的困难。
②、坡积物区:一般分布于坡脚、沟底,厚度0-5m,成份比较复杂,既有黄土、砂土,又有风化滚落的岩石碎块,这些地方成孔困难,激发条件较差,这些地段主要在测区的西部3-12束线。
③、基岩出露区:出露岩性为金斗山砂岩、平顶山砂岩等中细粒砂岩及砂质泥岩及泥岩,岩石裂隙风化严重,成孔因难。
总之本区的浅层地震地质条件极为复杂。
1.3深层地震地质条件二1煤层结构简单,具有速度低、密度低的特点(平均速度2600m/s,密度1.46g/cm3),与高速度、高密度围岩(平均速度3600m/s,密度2.6 g/cm3)相比具有显著的波阻抗差异(3600×2.6-2600×1.46=5564),具有形成强反射波的良好条件,在人工波场作用下可产生波形稳定、能量强的反射波T2波(即二1煤层反射波)。
2本区难点及对策2.1本区难点①地表复杂,山体切割厉害,沟壑发育,相邻高差大,同时山体坡度陡,交通不便,使得激发工具搬运困难,施工不便。
②地表出露岩性变化大,单一测线要跨越砂土层、砂岩、泥岩等不同岩性地层。
复杂多变岩性使得野外施工需要多种激发工具,同时对后期的处理解释工作有诸多影响。
③声波、面波、浅层折射等干扰波发育,记录受干扰波影响比较明显;坡积物使得激发能量吸收和散射厉害,岩石区使得激发接收条件差。
④山上树林茂密,通视条件较差;地形复杂,后期资料处理需要提供详实的高程资料,这些对测量施工要求较高。
2.2应对措施(1)多方法成孔复杂山区影响勘探质量一个重要因素是成孔问题。
孔的质量直接影响到原始记录的信噪比,影响最终成果的质量和分辨率,成为影响复杂山区地震勘探成败的重要因素。
本区浅表层条件十分复杂,有大面积基岩出露,有坡积物区和黄土覆盖,成孔是重点和难点,用单一的成孔方式很难满足要求。
另外区内地形十分恶劣,悬崖峭壁很多,灌木茂密,人员通过十分困难。
针对本区的地表、地形条件和我队以往在相似地区的施工经验,针对不同的条件分别采用以下成孔工具:①基岩出露区采用风钻:风钻工作原理是借助振动把岩石振碎成粉末,同时高压气流把粉末吹走。
对于越硬的岩石效果越好。
它使用轻便,不受地形的影响,对于表层有薄土层或风化层的地方,可先清除土层后再用风钻成孔。
②黄土覆盖区采用洛阳铲:在地形较差,黄土覆盖区的地段用洛阳铲,它具有携带方便成孔速度快的优点;且能保证成孔质量。
在选择激发点位置时,按“五避五就”原则。
在基岩出露区的原则为:避干就湿、避高就低、避碎就整、避陡就缓、避土就岩;在黄土区的原则为:避高就低(地形)、避低就高(近地表速度)、避土就砾(黄土或砾石)、避厚就薄(黄土),避干就湿(黄土含水性)。
根据不同的地形、地表地质条件,采用不同的成孔方法成孔,可以解决本区的成孔问题,保证成孔到位率,保证叠加次数的均匀和成孔质量,为获得高质量的单炮记录提供了保障,有效克服不利因素的影响。
解决地形复杂的方法是,携带保险绳以备攀爬用,林密出用大刀砍路。
(2)精细地形静校本区地形极为复杂,相对高差达458m左右,静校正问题非常关键,主要采区如下措施:①对测线每个点的坐标、高程进行实测,确保测量精度及静校正工作的需要,针对由于地形陡峭等影响而移动的激发、接收点位置进行二次测量;②利用小折射进行表层低速带速度和厚度调查;③采用绿山折射静校正解决复杂地区的静校正问题。
(3)优化观测系统参数考虑到复杂山区的特点,通过增加叠加次数到24次以提高资料信噪比;根据实际地形情况,利用三维地震勘探灵活的特点设计特殊观测系统,把激发炮点设计在激发条件较好的区域、成孔深度较深的地段以及沟谷等有利地段,尽量不布设在激发条件差的地段。
(4)高精度测量施工测量是地震工作的基础,一定要保证测量数据的精准,复杂山区地形起伏大,静校正问题是关键,它需要高精度测量成果的配合。
本区测量通过采用以下技术措施来保证精度:①GPS与全站仪联合使用GPS精度高、速度快、不受能见度影响,能现场获得最终成果;不足在于森林、峡谷卫星信号遮挡,无法作业。
全站仪的优势是受地形影响小,不足在于每条边必须通视,穿越林区要反复选择通视条件,受能见度影响。
采用上述方法能发挥GPS和全站仪两种方法的技术优势。
在可接收卫星信号的地方,采用RTK不规则布设控制点作为起闭点,然后采用全站仪放样物理点。
②林区三脚架联测技术林区通视条件差,在导线测量时短边较多,仪器对中误差是主要误差来源,采用三脚架联测法可以消除对中误差的影响。
(5)资料处理与解释措施提高资料的信噪比,是本次处理的目的之一。
叠后去噪可以去除各种噪音,提高信噪比。
为了去除噪音,做了以下的工作:①去规则干扰,叠加剖面上局部存在着较强的倾斜相干噪音,严重地影响了剖面的质量。
针对这个问题,使用FK滤波对斜波干扰进行了处理,效果比较明显。
②去除随机噪音,为了去除剖面上的随机噪音,进一步突出有效波,使用了处理系统中的多种有关功能模块对随机噪音进行处理,取得了较好的效果。
③反褶积测试,为了消除大地的滤波作用,通过拓宽频带、有效的压缩地震子波,提高地震資料的时间分辨率,进行了大量的反褶积方法测试。
反褶积方法很多,有脉冲单道反褶积、脉冲多道反褶积、预测反褶积、自适应反褶积、地表一致性反褶积等。
经大量的测试对比后,最后采用的反褶积为地表一致性多道预测反褶积,这种方法使子波得到了压缩。
由于反褶积在提高分辨率的同时将会降低资料信噪比,所以处理时在保证资料信噪比的情况下再提高分辨率。
对于反褶积预测步长的选择,已测试参数为:预测步长:12,16,20,22,26,32(ms),因子长度:80,100,110,120(ms),白噪系数:0.001,0.1,0.5,1.0最终选定的处理参数为:预测步长=10ms,因子长度=300ms,白噪系数=0.1%。
分别为单炮经反褶积前后结果和频谱,频带较反褶积前展宽,主频向高频端移动,信噪比也提高了。
3地质成果通过本次三维地震勘探查明,测区内二1煤层的总体走向NE,倾向NW,但由于其间发育有多个小的褶曲致使煤层走向在局部区域发生变化。
测区内二1煤层埋深总体表现为南浅北深,二1煤在中部南边界坞罗河滩附近最浅埋深为530米,金牛山山顶处二1煤层埋深最深为1069米。
二1煤层倾角变化较大,其变化范围在3°~21°之间,断层DF24的东端的上盘附近煤层倾角最缓约3°左右,测区西部钻孔ZK9102与钻孔ZK9103之间煤层倾角最陡约21°左右。
控制断层33条,其中大于等于20m小于50m的断层4条,大于等于10m小于20m 的断层4条,大于等于5m小于10m的断层3条,小于5m的断层22条。
4验证情况4.1煤层深度证情况表1为巷道实际揭露二1煤层底板标高和三维解释的对比情况。
从表1中经分析可知:在实际揭露的11个点中,最大深度误差0.99%,最小深度误差0.02%,平均深度误差0.51%。
深度误差都小于1%。
4.2断层验证情况南三采区现已实际揭露断层8条,其中断层落差大于5米的1条,落差3~5米的4条,落差小于3米的3条,详表下表:从上表可知:实际揭露落差大于5米的断层1条,断层走向、倾向、落差和平面位置与三维地震勘探基本完全一致。
实际揭露落差3~5米的断层4条,与三维地震基本一致的有3条,三维漏探一条。
实际揭露落差2米的断层2条,与三维地震基本一致的有1条(DF29),另一条走向、倾向都与三维解释的DF2断层相似,只是三维解释的断层延展长度较短,没有延展到2310工作面轨道顺槽。
实际揭露落差0.5米的断层1条,三维地震没有解释,在三维时间剖面上没反映。
5结束语石井煤矿三维地震勘探区地形极为复杂、浅表地震条件非常复杂多变,给野外施工、资料处理和资料解释带来极大难度。
本次三维地震勘探通过分析研究区内存在的难点,从激发方面下功夫,多样使用成孔工具、认真设计观测系统、努力提高测量精度、采区有效资料处措施,保证了勘探效果,取得了良好地震地质成果。
目前巷道掘进已经进入三维勘探区,从初步验证情况看,无论对煤层底板形态还是对断层控制,精度都很理想。
巷道资料已验证了1条断层。
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